KR20200118989A - Memory system, memory controller and operating method of thereof - Google Patents

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KR20200118989A
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Abstract

Embodiments of the present invention relate to a memory system, a memory controller, and an operation method of the memory controller. The memory system comprises: a memory device including a plurality of memory blocks; and a memory controller controlling the memory device. The memory controller may enable high-speed data recovery in an event of a read fail of data by searching a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in an arbitrary first memory block of the memory device during an idle time and generating a history including the searched target read bias.

Description

메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법{MEMORY SYSTEM, MEMORY CONTROLLER AND OPERATING METHOD OF THEREOF}Memory system, memory controller, and operation method thereof {MEMORY SYSTEM, MEMORY CONTROLLER AND OPERATING METHOD OF THEREOF}

본 발명의 실시예들은 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a memory system, a memory controller, and a method of operating the same.

저장 장치에 해당하는 메모리 시스템은 컴퓨터와, 스마트 폰, 태블릿 등의 모바일 단말, 또는 각종 전자 기기와 같은 호스트(host)의 요청을 기초로 데이터를 저장하는 장치이다. 메모리 시스템은 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive)와 같이 자기 디스크에 데이터를 저장하는 장치뿐 아니라, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive), UFS(Universal Flash Storage) 장치, eMMC(embedded MMC) 장치 등과 같이 비휘발성 메모리에 데이터를 저장하는 장치 등을 포함할 수 있다. A memory system corresponding to a storage device is a device that stores data based on a request from a host such as a computer, a mobile terminal such as a smart phone or a tablet, or a host such as various electronic devices. The memory system is not only a device that stores data on a magnetic disk, such as a hard disk drive (HDD), but also a solid state drive (SSD), a universal flash storage (UFS) device, and an embedded MMC (eMMC). A device that stores data in a nonvolatile memory, such as a device, may be included.

메모리 시스템에 포함된 비휘발성 메모리는 ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. Nonvolatile memories included in the memory system include Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Electrically Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM), Flash memory, Phase-change RAM (PRAM), and MRAM. (Magnetic RAM), RRAM (Resistive RAM), FRAM (Ferroelectric RAM), etc. may be included.

메모리 시스템은 메모리 장치를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러를 더 포함할 수 있으며, 이러한 메모리 컨트롤러는 호스트로부터 커맨드(Command)를 입력 받아, 입력 받은 커맨드에 기초하여 메모리 시스템에 포함된 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리에 데이터를 리드(Read), 라이트(Write), 또는 소거(Erase) 하기 위한 동작들을 실행하거나 제어할 수 있다. The memory system may further include a memory controller for controlling a memory device, and such a memory controller receives a command from a host, and based on the received command, a volatile memory or a nonvolatile memory included in the memory system is Operations for reading, writing, or erasing data may be executed or controlled.

한편, 종래의 메모리 시스템의 경우, 메모리 장치로부터 데이터를 리드 하는 과정에서 리드 페일(Read Fail)이 불가피하게 발생할 수 있는데, 이러한 리드 페일의 발생 시, 데이터에 대한 정상적인 리드 동작을 효율적으로 실행하고 있지 못한 실정이다. 따라서, 리드 페일 발생 시, 메모리 시스템의 성능 저하를 방지하면서, 동시에, 리드 재 동작을 효율적으로 실행하여 정상적으로 완료할 수 있게 해주는 기술이 무엇보다 시급한 실정이다.Meanwhile, in the case of a conventional memory system, a read failure may inevitably occur in the process of reading data from a memory device. When such a read failure occurs, a normal read operation for data is not efficiently executed. It is not a situation. Therefore, when a read failure occurs, a technology that prevents performance degradation of the memory system and at the same time efficiently executes a read re-operation to complete it normally is an urgent situation.

본 발명의 실시예들은 데이터의 리드 페일 발생 시, 고속의 데이터 회복을 가능하게 해주는 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법을 제공한다. Embodiments of the present invention provide a memory system, a memory controller, and a method of operating the same that enable high-speed data recovery when data read-fail occurs.

또한, 본 발명의 실시예들은 데이터의 리드 재 시도를 위한 최적의 타깃 리드 바이어스를 선제적으로 탐색하여 히스토리로서 마련해두어, 데이터의 리드 페일 발생 시, 신속하고 효과적인 데이터 회복을 가능하게 해주는 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법을 제공한다. In addition, embodiments of the present invention preemptively search for an optimal target read bias for data read retry, and provide a history as a memory system that enables rapid and effective data recovery in the event of a data read failure. A memory controller and a method of operating the same are provided.

또한, 본 발명의 실시예들은 메모리 장치의 열화 상태를 고려하여 데이터의 리드 동작 시 이용되는 최적의 타깃 리드 바이어스를 선제적으로 탐색하는 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법을 제공한다. Further, embodiments of the present invention provide a memory system, a memory controller, and a method of operating the same for preemptively searching for an optimum target read bias used in a data read operation in consideration of a deterioration state of a memory device.

일 측면에서, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템은 다수의 메모리 블록을 포함하는 메모리 장치와, 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있다. In one aspect, a memory system according to embodiments of the present invention may include a memory device including a plurality of memory blocks, and a memory controller that controls the memory device.

메모리 컨트롤러는, 유휴 시간(Idle Time) 동안, 메모리 장치의 임의의 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(Target Read Bias)를 탐색하여, 탐색된 타깃 리드 바이어스를 포함하는 히스토리(History)를 생성할 수 있다. During an idle time, the memory controller searches for a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in an arbitrary first memory block of the memory device, and searches for a target read bias. It is possible to create a history (History) including.

히스토리는 메모리 블록 단위로 생성될 수 있다. The history can be generated in units of memory blocks.

또는, 히스토리는 워드 라인 단위로 생성될 수 있다. Alternatively, the history may be generated in units of word lines.

또는, 히스토리는 워드 라인 그룹 단위로 생성될 수 있다. Alternatively, the history may be generated in units of word line groups.

제1 워드 라인은 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 최외곽 워드 라인에 해당할 수 있다. 또는, 제1 워드 라인은 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 더미 워드 라인과 인접한 워드 라인에 해당할 수 있다. The first word line may correspond to an outermost word line among a plurality of word lines in the first memory block. Alternatively, the first word line may correspond to a word line adjacent to the dummy word line among a plurality of word lines in the first memory block.

메모리 컨트롤러는, 제1 메모리 블록 내 하나의 페이지에 대한 리드 동작에 따른 제1 메모리 블록에 대한 리드 카운트 값이 미리 설정된 임계 값 이상인 경우, 유휴 시간 동안, 제1 메모리 블록 내 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스를 탐색할 수 있다. When the read count value for the first memory block according to the read operation for one page in the first memory block is equal to or greater than a preset threshold, the memory controller may perform an idle time for the first word line in the first memory block. Target read bias can be searched.

임계 값은 제1 메모리 블록에 대응되는 열화 관련 리드 카운트 값보다 작게 설정될 수 있다. The threshold value may be set smaller than a read count value related to deterioration corresponding to the first memory block.

메모리 컨트롤러는, 히스토리가 생성된 이후, 제1 메모리 블록 내 하나의 페이지에 대한 리드 페일 시, 히스토리를 참조해서 타깃 리드 바이어스에 기초하여 리드 동작을 재 시도할 수 있다. After the history is generated, when a page in the first memory block fails to read, the memory controller may refer to the history and retry the read operation based on the target read bias.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 호스트와 통신하기 위한 호스트 인터페이스와, 메모리 장치와 통신하기 위한 메모리 인터페이스와, 메모리 장치의 동작을 제어하는 제어회로를 포함하는 메모리 컨트롤러를 제공할 수 있다. In another aspect, embodiments of the present invention may provide a memory controller including a host interface for communication with a host, a memory interface for communication with a memory device, and a control circuit for controlling an operation of the memory device.

메모리 장치의 동작은 리드(Read) 동작, 프로그램(Program) 동작 및 소거(Erasure) 동작 등을 포함할 수 있다. The operation of the memory device may include a read operation, a program operation, and an erase operation.

제어 회로는 펌웨어와 이를 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. The control circuit may include firmware and a processor executing the firmware.

제어회로는, 유휴 시간(Idle Time) 동안, 메모리 장치의 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(Target Read Bias)를 탐색하고, 타깃 리드 바이어스를 포함하는 히스토리를 생성할 수 있다. During an idle time, the control circuit searches for a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in a first memory block of the memory device, and includes a history including a target read bias. Can be created.

타깃 리드 바이어스는 제1 메모리 블록에 대한 대표 타깃 리드 바이어스일 수 있다. The target read bias may be a representative target read bias for the first memory block.

타깃 리드 바이어스는 제1 워드 라인에 대한 개별 타깃 리드 바이어스일 수 있다.The target read bias may be an individual target read bias for the first word line.

타깃 리드 바이어스는 제1 워드 라인을 포함하는 워드 라인 그룹에 대한 대표 타깃 리드 바이어스일 수 있다.The target read bias may be a representative target read bias for a group of word lines including the first word line.

또 다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은, 유휴 시간(Idle Time) 동안, 메모리 장치의 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(Target Read Bias)를 탐색하는 단계와, 타깃 리드 바이어스를 포함하는 히스토리를 생성하는 단계를 포함하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법을 제공할 수 있다. In another aspect, embodiments of the present invention, during an idle time (Idle Time), to search for a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in a first memory block of a memory device. It is possible to provide a method of operating a memory controller including the step of generating a history including the target read bias.

본 발명의 실시예들은 데이터의 리드 페일 발생 시, 고속의 데이터 회복을 가능하게 해주는 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다. Embodiments of the present invention can provide a memory system, a memory controller, and a method of operating the same that enable high-speed data recovery when data read-fail occurs.

또한, 본 발명의 실시예들은 데이터의 리드 재 시도를 위한 최적의 타깃 리드 바이어스를 선제적으로 탐색하여 히스토리로서 마련해두어, 데이터의 리드 페일 발생 시, 신속하고 효과적인 데이터 회복을 가능하게 해주는 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention preemptively search for an optimal target read bias for data read retry, and provide a history as a memory system that enables rapid and effective data recovery in the event of a data read failure. A memory controller and an operating method thereof can be provided.

또한, 본 발명의 실시예들은 메모리 장치의 열화 상태를 고려하여 데이터의 리드 동작 시 이용되는 최적의 타깃 리드 바이어스를 선제적으로 탐색하는 메모리 시스템, 메모리 컨트롤러 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다. In addition, embodiments of the present invention may provide a memory system, a memory controller, and an operating method thereof that preemptively search for an optimum target read bias used in a data read operation in consideration of a deterioration state of a memory device.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치의 메모리 블록을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 데이터 회복 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 기법을 이용한 메모리 컨트롤러의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 타이밍을 나타낸 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색을 나타낸 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 기법을 이용한 메모리 컨트롤러의 동작 방법을 더욱 상세하게 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색 대상의 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색 대상의 다른 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색 대상의 또 다른 예시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 선제적 히스토리 생성 기법이 적용된 경우, 메모리 시스템의 데이터 회복 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 컨트롤러의 개략적인 기능 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨팅 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a memory system according to embodiments of the present invention.
2 is a block diagram schematically illustrating a memory device according to embodiments of the present invention.
3 is a schematic diagram of a memory block of a memory device according to example embodiments.
4 is a flowchart illustrating a data recovery procedure of a memory system according to embodiments of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of operating a memory controller using a preemptive history generation technique for high-speed data recovery in a memory system according to embodiments of the present invention.
6 is a diagram illustrating preemptive history generation timing for high-speed data recovery in a memory system according to embodiments of the present invention.
7 is a diagram illustrating a preemptive target read bias search for high-speed data recovery in a memory system according to embodiments of the present invention.
8 is a detailed flowchart illustrating a method of operating a memory controller using a preemptive history generation technique for high-speed data recovery in a memory system according to embodiments of the present invention.
9 is an exemplary diagram of a preemptive target read bias search target for fast recovery of a memory system according to embodiments of the present invention.
10 is another exemplary diagram of a preemptive target read bias search target for fast recovery of a memory system according to embodiments of the present invention.
11 is another exemplary diagram of a preemptive target read bias search target for fast recovery of a memory system according to embodiments of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a data recovery procedure of a memory system when the preemptive history generation technique according to embodiments of the present invention is applied.
13 is a schematic functional block diagram of a memory controller according to embodiments of the present invention.
14 is a block diagram schematically illustrating a computing system according to embodiments of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다. In addition, the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated matters. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. When'include','have','consists of' and the like mentioned in the specification are used, other parts may be added unless'only' is used. In the case of expressing the constituent elements in the singular, the case including the plural may be included unless specifically stated otherwise.

또한, 본 발명의 실시예들에서의 구성 요소들을 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, in interpreting the constituent elements in the embodiments of the present invention, it should be construed as including an error range even if there is no explicit description.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, order, or number of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but other components between each component It is to be understood that is "interposed", or that each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components. In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as'upper','upper of','lower of','next to','right' Or, unless'direct' is used, one or more other parts may be located between the two parts.

또한, 본 발명의 실시예들에서의 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것일 뿐이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다. In addition, components in the embodiments of the present invention are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, the first component mentioned below may be a second component within the technical idea of the present invention.

또한, 본 발명의 실시예들에서의 특징들(구성들)이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 또는 분리 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예는 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다. In addition, features (configurations) in the embodiments of the present invention can be partially or completely combined, combined or separated with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment is implemented independently of each other. It may be possible or it may be possible to act together in a related relationship.

이하에서는, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)을 개략적으로 나타낸 블록도다.1 is a schematic block diagram of a memory system 100 according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)은 데이터를 저장하는 메모리 장치(110)와, 메모리 장치(110)를 제어하는 메모리 컨트롤러(120) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a memory system 100 according to embodiments of the present invention may include a memory device 110 that stores data, a memory controller 120 that controls the memory device 110, and the like. .

메모리 장치(110)는 다수의 메모리 블록을 포함하며, 메모리 컨트롤러(120)의 제어에 응답하여 동작한다. 여기서, 메모리 장치(110)의 동작은 일 예로, 리드 동작(Read Operation), 프로그램 동작(Program Operation, Write Operation이라고도 함) 및 소거 동작(Erasure Operation) 등을 포함할 수 있다. The memory device 110 includes a plurality of memory blocks and operates in response to the control of the memory controller 120. Here, the operation of the memory device 110 may include, for example, a read operation, a program operation (also referred to as a write operation), and an erase operation.

메모리 장치(110)는 데이터를 저장하는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있다. 이러한 메모리 셀 어레이는 메모리 블록 내에 존재할 수 있다. The memory device 110 may include a memory cell array including a plurality of memory cells storing data. Such an array of memory cells may exist within a memory block.

예를 들어, 메모리 장치(110)는 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), LPDDR4(Low Power Double Data Rate4) SDRAM, GDDR(Graphics Double Data Rate) SDRAM, LPDDR(Low Power DDR), RDRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory), 낸드 플래시 메모리(NAND Flash Memory), 수직형 낸드 플래시 메모리(Vertical NAND), 노아 플래시 메모리(NOR Flash memory), 저항성 램(Resistive Random Access Memory: RRAM), 상변화 메모리(Phase-Change Memory: PRAM), 자기저항 메모리(Magnetoresistive Random Access Memory: MRAM), 강유전체 메모리(Ferroelectric Random Access Memory: FRAM), 스핀주입 자화반전 메모리(Spin Transfer Torque Random Access Memory: STT-RAM) 등으로 구현될 수 있다. For example, the memory device 110 may include Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (DDR SDRAM), Low Power Double Data Rate4 (LPDDR4) SDRAM, Graphics Double Data Rate (GDDR) SDRAM, Low Power DDR (LPDDR), RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory), NAND Flash Memory, Vertical NAND, NOR Flash memory, Resistive Random Access Memory (RRAM), phase change memory (Phase-Change Memory: PRAM), Magnetoresistive Random Access Memory (MRAM), Ferroelectric Random Access Memory (FRAM), Spin Transfer Torque Random Access Memory (STT-RAM), etc. It can be implemented as

한편, 메모리 장치(110)는 3차원 어레이 구조(three-dimensional array structure)로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 전하 저장층이 전도성 부유 게이트(Floating Gate)로 구성된 플래시 메모리 장치는 물론, 전하 저장층이 절연막으로 구성된 차지 트랩형 플래시(Charge Trap Flash; CTF)에도 적용될 수 있다.Meanwhile, the memory device 110 may be implemented in a three-dimensional array structure. Embodiments of the present invention can be applied to a flash memory device in which the charge storage layer is formed of a conductive floating gate, as well as a charge trap flash (CTF) in which the charge storage layer is formed of an insulating film.

메모리 장치(110)는 메모리 컨트롤러(120)로부터 커맨드 및 어드레스를 수신하고, 메모리 셀 어레이 중 어드레스에 의해 선택된 영역을 액세스하도록 구성된다. 즉, 메모리 장치(110)는 어드레스에 의해 선택된 영역에 대해 커맨드에 해당하는 동작을 수행할 수 있다.The memory device 110 is configured to receive a command and an address from the memory controller 120 and access a region selected by an address in the memory cell array. That is, the memory device 110 may perform an operation corresponding to the command on the region selected by the address.

예를 들면, 메모리 장치(110)는 프로그램 동작, 리드 동작 및 소거 동작 등을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로그램 동작 시, 메모리 장치(110)는 어드레스에 의해 선택된 영역에 데이터를 프로그램 할 것이다. 읽기 동작 시, 메모리 장치(110)는 어드레스에 의해 선택된 영역으로부터 데이터를 읽을 것이다. 소거 동작 시, 메모리 장치(110)는 어드레스에 의해 선택된 영역에 저장된 데이터를 소거할 것이다.For example, the memory device 110 may perform a program operation, a read operation, and an erase operation. In this regard, during the program operation, the memory device 110 will program data in an area selected by an address. During a read operation, the memory device 110 will read data from an area selected by an address. During the erase operation, the memory device 110 will erase data stored in the area selected by the address.

메모리 컨트롤러(120)는 호스트(HOST)의 요청에 따라 또는 호스트(HOST)의 요청과 무관하게 메모리 장치(110)의 동작을 제어할 수 있다. The memory controller 120 may control the operation of the memory device 110 according to the request of the host HOST or irrespective of the request of the host HOST.

예를 들면, 메모리 컨트롤러(120)는 메모리 장치(110)에 대한 라이트(프로그램), 리드, 소거 및 백그라운드(background) 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 백그라운드 동작은 일 예로 가비지 컬렉션(GC, Garbage Collection), 웨어 레벨링(WL, Wear Leveling), 배드 블록 관리(BBM, Bad Block Management) 동작 등이 될 수 있다.For example, the memory controller 120 may control write (program), read, erase, and background operations of the memory device 110. Here, the background operation may be, for example, garbage collection (GC), wear leveling (WL), and bad block management (BBM) operations.

도 1을 참조하면, 메모리 컨트롤러(120)는 호스트 인터페이스(121), 메모리 인터페이스(122), 제어 회로(123) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the memory controller 120 may include a host interface 121, a memory interface 122, a control circuit 123, and the like.

호스트 인터페이스(121)는 호스트(HOST)와의 통신을 위한 인터페이스를 제공한다. 제어 회로(123)는 호스트(HOST)로부터 커맨드를 수신할 때, 호스트 인터페이스(121)를 통해서 커맨드를 수신하여, 수신된 커맨드를 처리하는 동작을 수행할 수 있다.The host interface 121 provides an interface for communication with a host (HOST). When receiving a command from the host HOST, the control circuit 123 may receive the command through the host interface 121 and perform an operation of processing the received command.

메모리 인터페이스(122)는, 메모리 장치(110)와 연결되어 메모리 장치(110)와의 통신을 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 메모리 인터페이스(122)는 제어 회로(123)의 제어에 응답하여 메모리 장치(110)와 메모리 컨트롤러(120)를 인터페이스를 제공하도록 구성될 수 있다. The memory interface 122 is connected to the memory device 110 and provides an interface for communication with the memory device 110. That is, the memory interface 122 may be configured to provide an interface between the memory device 110 and the memory controller 120 in response to the control of the control circuit 123.

제어 회로(123)는 메모리 컨트롤러(120)의 전반적인 제어 동작을 수행하여 메모리 장치(110)의 동작을 제어한다. 이를 위해, 일 예로, 제어 회로(123)는 프로세서(124), 워킹 메모리(125) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 경우에 따라서, 에러 검출 및 정정 회로(ECC Circuit, 126) 등을 더 포함할 수 있다. The control circuit 123 controls the operation of the memory device 110 by performing an overall control operation of the memory controller 120. To this end, as an example, the control circuit 123 may include one or more of a processor 124, a working memory 125, and the like, and in some cases, an error detection and correction circuit (ECC Circuit, 126), etc. Can include.

프로세서(124)는 메모리 컨트롤러(120)의 제반 동작을 제어하고, 논리 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(124)는 호스트 인터페이스(121)를 통해 호스트(HOST)와 통신하고, 메모리 인터페이스(122)를 통해 메모리 장치(110)와 통신할 수 있다.The processor 124 may control all operations of the memory controller 120 and may perform logical operations. The processor 124 may communicate with the host HOST through the host interface 121 and may communicate with the memory device 110 through the memory interface 122.

프로세서(124)는 플래시 변환 레이어(FTL: Flash Translation Layer)의 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(124)는 플래시 변환 계층(FTL)을 통해 호스트가 제공한 논리 블록 어드레스(LBA, logical block address)를 물리 블록 어드레스(PBA, physical block address)로 변환할 수 있다. 플래시 변환 계층(FTL)은 맵핑 테이블을 이용하여 논리 블록 어드레스(LBA)를 입력 받아, 물리 블록 어드레스(PBA)로 변환시킬 수 있다. 플래시 변환 계층의 주소 맵핑 방법에는 맵핑 단위에 따라 여러 가지가 있다. 대표적인 어드레스 맵핑 방법에는 페이지 맵핑 방법(Page mapping method), 블록 맵핑 방법(Block mapping method), 그리고 혼합 맵핑 방법(Hybrid mapping method)이 있다.The processor 124 may perform a function of a flash translation layer (FTL). The processor 124 may convert a logical block address (LBA) provided by the host into a physical block address (PBA) through a flash translation layer (FTL). The flash conversion layer FTL may receive a logical block address LBA using a mapping table and convert it into a physical block address PBA. There are several address mapping methods of the flash translation layer depending on the mapping unit. Representative address mapping methods include a page mapping method, a block mapping method, and a hybrid mapping method.

프로세서(124)는 호스트(HOST)로부터 수신된 데이터를 랜더마이즈하도록 구성된다. 예를 들면, 프로세서(124)는 랜더마이징 시드(seed)를 이용하여 호스트로부터 수신된 데이터를 랜더마이즈할 것이다. 랜더마이즈된 데이터는 저장될 데이터로서 메모리 장치에 제공되어 메모리 셀 어레이에 프로그램된다.The processor 124 is configured to randomize data received from a host (HOST). For example, the processor 124 will randomize the data received from the host using a randomizing seed. The randomized data is provided to the memory device as data to be stored and programmed into the memory cell array.

프로세서(124)는 읽기 동작 시 메모리 장치로부터 수신된 데이터를 디랜더마이즈하도록 구성된다. 예를 들면, 프로세서(124)는 디랜더마이징 시드를 이용하여 메모리 장치로부터 수신된 데이터를 디랜더마이즈할 것이다. 디랜더마이즈된 데이터는 호스트(HOST)로 출력될 것이다.The processor 124 is configured to derandomize data received from the memory device during a read operation. For example, the processor 124 may derandomize the data received from the memory device using the derandomizing seed. The derandomized data will be output to the host.

프로세서(124)는 펌웨어(FirmWare)를 실행하여 메모리 컨트롤러(120)의 동작을 제어할 수 있다. 다시 말해, 프로세서(124)는, 메모리 컨트롤러(120)의 제반 동작을 제어하고, 논리 연산을 수행하기 위하여, 부팅 시 워킹 메모리(125)에 로딩 된 펌웨어를 실행(구동)할 수 있다. 일 예로, 펌웨어는 메모리 장치(110)에 저장되어 있다가 워킹 메모리(125)에 로딩 될 수 있다. The processor 124 may control the operation of the memory controller 120 by executing firmware (FirmWare). In other words, the processor 124 may execute (drive) the firmware loaded in the working memory 125 during booting to control all operations of the memory controller 120 and perform logical operations. As an example, firmware may be stored in the memory device 110 and then loaded into the working memory 125.

펌웨어(FirmWare)는 메모리 시스템(100) 내에서 실행되는 프로그램으로서, 일 예로, 호스트(HOST)에서 메모리 시스템(100)에 요구하는 논리 주소(Logical Address)와 메모리 장치(110)의 물리주소(Physical Address) 간의 변환 기능을 하는 플래시 변환 레이어(FTL: Flash Translation Layer), 호스트(HOST)에서 저장 장치인 메모리 시스템(100)에 요구하는 커맨드를 해석하여 플래시 변환 레이어(FTL)에 전달하는 역할을 하는 호스트 인터페이스 레이어(HIL: Host Interface Layer), 플래시 변환 레이어(FTL)에서 지시하는 커맨드를 메모리 장치(110)로 전달하는 플래시 인터페이스 레이어(FIL: Flash Interface Layer) 등을 포함할 수 있다. Firmware (FirmWare) is a program executed in the memory system 100, for example, a logical address requested from the host (HOST) to the memory system 100 and a physical address of the memory device 110 (Physical address) Flash translation layer (FTL) that converts between addresses), which interprets commands that the host requests to the memory system 100, which is a storage device, and delivers them to the flash translation layer (FTL). It may include a host interface layer (HIL), a flash interface layer (FIL) that transmits a command indicated by the flash conversion layer (FTL) to the memory device 110.

워킹 메모리(125)는 메모리 컨트롤러(120)를 구동하기 위해 필요한 펌웨어, 프로그램 코드, 커맨드 또는 데이터들을 저장할 수 있다.The working memory 125 may store firmware, program codes, commands, or data necessary to drive the memory controller 120.

이러한 워킹 메모리(125)는, 일 예로, 휘발성 메모리로서, SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM) 및 SDRAM(Synchronous DRAM) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The working memory 125 is, for example, a volatile memory, and may include at least one of static RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), synchronous DRAM (SDRAM), and the like.

에러 검출 및 정정 회로(126)는 에러 정정 코드(Error Correction Code)를 이용하여 워킹 메모리(125)에 저장된 데이터(즉, 메모리 장치(110)로부터 전달된 리드 데이터)의 에러 비트를 검출하고, 검출된 에러 비트를 정정하도록 구성될 수 있다. The error detection and correction circuit 126 detects and detects an error bit of data stored in the working memory 125 (that is, read data transferred from the memory device 110) using an error correction code. Can be configured to correct the error bits that have been generated.

에러 검출 및 정정 회로(126)는 에러 정정 코드로 데이터를 디코딩하도록 구현될 수 있다. 에러 검출 및 정정 회로(126)는 다양한 코드 디코더로 구현될 수 있다. 예를 들어, 비체계적 코드 디코딩을 수행하는 디코더 또는 체계적 코드 디코딩을 수행하는 디코더가 이용될 수 있다.The error detection and correction circuit 126 may be implemented to decode data into an error correction code. The error detection and correction circuit 126 may be implemented with various code decoders. For example, a decoder that performs unstructured code decoding or a decoder that performs systematic code decoding may be used.

예를 들면, 에러 검출 및 정정 회로(126)는 리드 데이터들 각각에 대해 섹터 단위로 에러 비트를 검출할 수 있다. 즉, 각각의 리드 데이터는 복수의 섹터(sector)로 구성될 수 있다. 섹터(sector)는 플래시 메모리의 읽기 단위인 페이지(page)보다 더 작은 데이터 단위를 의미할 수 있다. 각각의 리드 데이터를 구성하는 섹터들은 어드레스를 매개로 서로 대응될 수 있다.For example, the error detection and correction circuit 126 may detect an error bit in units of sectors for each of the read data. That is, each read data may be composed of a plurality of sectors. A sector may mean a data unit smaller than a page, which is a read unit of a flash memory. Sectors constituting each read data may correspond to each other through an address.

에러 검출 및 정정 회로(126)는 비트 에러율(Bit Error Rate, BER)을 산출하고, 섹터 단위로 정정 가능 여부를 판단할 수 있다. 에러 검출 및 정정 회로(126)는 예를 들어, 비트 에러율(BER)이 기준값(reference value)보다 높은 경우 해당 섹터를 정정 불가능(Uncorrectable or Fail)으로 판단할 것이다. 반면에, 비트 에러율(BER)이 기준값보다 낮은 경우 해당 섹터를 정정 가능(Correctable or Pass)으로 판단할 것이다.The error detection and correction circuit 126 may calculate a bit error rate (BER) and determine whether correction is possible in units of sectors. The error detection and correction circuit 126, for example, if the bit error rate (BER) is higher than the reference value, will determine the sector as Uncorrectable or Fail. On the other hand, if the bit error rate (BER) is lower than the reference value, it will be determined that the sector is correctable (Correctable or Pass).

에러 검출 및 정정 회로(126)는 모든 리드 데이터들에 대해 순차적으로 에러 검출 및 정정 동작을 수행할 수 있다. 에러 검출 및 정정 회로(126)는 리드 데이터에 포함된 섹터가 정정 가능한 경우 다음 리드 데이터에 대해서는 해당 섹터에 대한 에러 검출 및 정정 동작을 생략할 수 있다. 이렇게 모든 리드 데이터들에 대한 에러 검출 및 정정 동작이 종료되면, 에러 검출 및 정정 회로(126)는 마지막까지 정정 불가능으로 판단된 섹터를 검출할 수 있다. 정정 불가능한 것으로 판단된 섹터는 하나 또는 그 이상일 수 있다. 에러 검출 및 정정 회로(126)는 정정 불가능으로 판단된 섹터에 대한 정보(ex. 어드레스 정보)를 프로세서(124)로 전달할 수 있다.The error detection and correction circuit 126 may sequentially perform an error detection and correction operation on all read data. When the sector included in the read data is correctable, the error detection and correction circuit 126 may omit the error detection and correction operation for the corresponding sector for the next read data. When the error detection and correction operation for all the read data is terminated in this way, the error detection and correction circuit 126 may detect a sector determined to be uncorrectable until the end. There may be one or more sectors determined to be uncorrectable. The error detection and correction circuit 126 may transmit information (eg, address information) on a sector determined to be uncorrectable to the processor 124.

버스(127)는 메모리 컨트롤러(120)의 구성 요소들(121, 122, 124, 125, 126) 사이의 채널을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 버스(127)는, 일 예로, 각종 제어 신호, 커맨드 등을 전달하기 위한 제어 버스와, 각종 데이터를 전달하기 위한 데이터 버스 등을 포함할 수 있다. The bus 127 may be configured to provide a channel between the components 121, 122, 124, 125, 126 of the memory controller 120. The bus 127 may include, for example, a control bus for transferring various control signals, commands, and the like, and a data bus for transferring various data.

메모리 컨트롤러(120)의 전술한 구성 요소들(121, 122, 124, 125, 126)은 예시일 뿐, 위에서 언급된 구성 요소들(121, 122, 124, 125, 126) 중 일부의 구성 요소는 삭제되거나, 위에서 언급된 구성 요소들(121, 122, 124, 125, 126) 중 몇몇 구성 요소들이 하나로 통합되거나, 하나 이상의 구성 요소가 추가될 수도 있다. The above-described components 121, 122, 124, 125, 126 of the memory controller 120 are only examples, and some of the components 121, 122, 124, 125, 126 mentioned above are It may be deleted, some of the aforementioned constituent elements 121, 122, 124, 125, 126 may be integrated into one, or one or more constituent elements may be added.

아래에서는, 도 2를 참조하여 메모리 장치(110)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the memory device 110 will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치(110)를 개략적으로 나타낸 블록도다.2 is a block diagram schematically illustrating a memory device 110 according to example embodiments.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치(110)는, 메모리 셀 어레이(Memory Cell Array, 210), 어드레스 디코더(Address Decoder, 220), 리드 앤 라이트 회로(Read and Write Circuit, 230), 제어 로직(Control Logic, 240) 및 전압 생성 회로(Voltage Generation Circuit, 250) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, a memory device 110 according to embodiments of the present invention includes a memory cell array 210, an address decoder 220, and a read and write circuit. , 230), a control logic 240, a voltage generation circuit 250, and the like.

메모리 셀 어레이(210)는 다수의 메모리 블록(BLK1~BLKz, z는 2 이상의 자연수)을 포함할 수 있다. The memory cell array 210 may include a plurality of memory blocks BLK1 to BLKz, where z is a natural number of 2 or more.

다수의 메모리 블록(BLK1~BLKz)은 워드 라인들(WL)을 통해 어드레스 디코더(220)에 연결될 수 있다. 다수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz)은 비트 라인들(BL1~BLm)을 통해 리드 앤 라이트 회로(230)에 연결될 수 있다. The plurality of memory blocks BLK1 to BLKz may be connected to the address decoder 220 through word lines WL. The plurality of memory blocks BLK1 to BLKz may be connected to the read-and-write circuit 230 through bit lines BL1 to BLm.

다수의 메모리 블록들(BLK1~BLKz) 각각은 다수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 메모리 셀들은 불휘발성 메모리 셀들이며, 수직 채널 구조를 갖는 불휘발성 메모리 셀들로 구성될 수 있다. 메모리 셀 어레이(210)는 2차원 구조의 메모리 셀 어레이로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는, 3차원 구조의 메모리 셀 어레이로 구성될 수도 있다. Each of the plurality of memory blocks BLK1 to BLKz may include a plurality of memory cells. For example, the plurality of memory cells are nonvolatile memory cells, and may be formed of nonvolatile memory cells having a vertical channel structure. The memory cell array 210 may be configured as a two-dimensional memory cell array, and in some cases, may be configured as a three-dimensional memory cell array.

한편, 메모리 셀 어레이에 포함되는 복수의 메모리 셀들 각각은 적어도 1비트의 데이터를 저장할 수 있다. 일 예로, 메모리 셀 어레이(210)에 포함되는 복수의 메모리 셀들 각각은 1비트의 데이터를 저장하는 싱글-레벨 셀(SLC: Single-Level Cell)일 수 있다. 다른 예로, 메모리 셀 어레이(210)에 포함되는 복수의 메모리 셀들 각각은 2비트의 데이터를 저장하는 멀티-레벨 셀(MLC: Multi-Level Cell)일 수 있다. 또 다른 예로, 메모리 셀 어레이(210)에 포함되는 복수의 메모리 셀들 각각은 3비트의 데이터를 저장하는 트리플-레벨 셀(TLC: Triple-Level Cell)일 수 있다. 또 다른 예로, 메모리 셀 어레이(210)에 포함되는 복수의 메모리 셀들 각각은 4비트의 데이터를 저장하는 쿼드-레벨 셀(QLC: Quad-Level Cell)일 수 있다. 또 다른 예로, 메모리 셀 어레이(210)는 5비트 이상의 데이터를 각각 저장하는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수도 있다.Meanwhile, each of the plurality of memory cells included in the memory cell array may store at least 1 bit of data. For example, each of the plurality of memory cells included in the memory cell array 210 may be a single-level cell (SLC) that stores 1-bit data. As another example, each of the plurality of memory cells included in the memory cell array 210 may be a multi-level cell (MLC) storing 2-bit data. As another example, each of the plurality of memory cells included in the memory cell array 210 may be a triple-level cell (TLC) storing 3-bit data. As another example, each of the plurality of memory cells included in the memory cell array 210 may be a quad-level cell (QLC) storing 4-bit data. As another example, the memory cell array 210 may include a plurality of memory cells each storing 5 bits or more of data.

도 2를 참조하면, 어드레스 디코더(220), 리드 앤 라이트 회로(230), 제어 로직(240) 및 전압 생성 회로(250) 등은 메모리 셀 어레이(210)를 구동하는 주변 회로로서 동작할 수 있다. Referring to FIG. 2, an address decoder 220, a read-and-write circuit 230, a control logic 240, and a voltage generation circuit 250 may operate as peripheral circuits that drive the memory cell array 210. .

어드레스 디코더(220)는 워드 라인들(WL)을 통해 메모리 셀 어레이(210)에 연결될 수 있다. 어드레스 디코더(220)는 제어 로직(240)의 제어에 응답하여 동작하도록 구성될 수 있다. 어드레스 디코더(220)는 메모리 장치(110) 내부의 입출력 버퍼를 통해 어드레스(Address)를 수신할 수 있다. The address decoder 220 may be connected to the memory cell array 210 through word lines WL. The address decoder 220 may be configured to operate in response to the control of the control logic 240. The address decoder 220 may receive an address through an input/output buffer in the memory device 110.

어드레스 디코더(220)는 수신된 어드레스 중 블록 어드레스(Block Address)를 디코딩 하도록 구성될 수 있다. 어드레스 디코더(220)는 디코딩된 블록 어드레스에 따라 적어도 하나의 메모리 블록을 선택할 수 있다. 또한 어드레스 디코더(220)는 리드 동작 중 리드 전압 인가 동작 시 선택된 메모리 블록 중 선택된 워드 라인에 전압 생성 회로(250)에서 발생된 리드 전압(Vread)를 선택된 워드 라인에 인가하고, 나머지 비 선택된 워드 라인들에는 패스 전압(Vpass)을 인가할 수 있다. 또한 프로그램 검증 동작 시에는 선택된 메모리 블록 중 선택된 워드 라인에 전압 생성 회로(250)에서 발생된 검증 전압을 선택된 워드 라인에 인가하고, 나머지 비 선택된 워드 라인들에는 패스 전압(Vpass)을 인가할 수 있다.The address decoder 220 may be configured to decode a block address among received addresses. The address decoder 220 may select at least one memory block according to the decoded block address. In addition, the address decoder 220 applies the read voltage Vread generated by the voltage generating circuit 250 to the selected word line among the selected memory blocks during the read voltage application operation during the read operation, and the remaining unselected word lines. The pass voltage Vpass may be applied to the fields. In addition, during the program verification operation, a verification voltage generated by the voltage generation circuit 250 may be applied to a selected word line among selected memory blocks to a selected word line, and a pass voltage Vpass may be applied to the remaining unselected word lines. .

어드레스 디코더(220)는 수신된 어드레스 중 열 어드레스를 디코딩 하도록 구성될 수 있다. 어드레스 디코더(220)는 디코딩 된 열 어드레스를 리드 앤 라이트 회로(230)에 전송할 수 있다.The address decoder 220 may be configured to decode a column address among received addresses. The address decoder 220 may transmit the decoded column address to the read and write circuit 230.

메모리 장치(110)의 리드 동작 및 프로그램 동작은 페이지 단위로 수행될 수 있다. 리드 동작 및 프로그램 동작 요청 시에 수신되는 어드레스는 블록 어드레스, 행 어드레스 및 열 어드레스를 포함할 수 있다. The read operation and the program operation of the memory device 110 may be performed on a page basis. Addresses received when requesting a read operation and a program operation may include a block address, a row address and a column address.

어드레스 디코더(220)는 블록 어드레스 및 행 어드레스에 따라 하나의 메모리 블록 및 하나의 워드 라인을 선택할 수 있다. 열 어드레스는 어드레스 디코더(220)에 의해 디코딩되어 리드 앤 라이트 회로(230)에 제공될 수 있다.The address decoder 220 may select one memory block and one word line according to the block address and the row address. The column address may be decoded by the address decoder 220 and provided to the read-and-write circuit 230.

어드레스 디코더(220)는 블록 디코더, 행 디코더, 열 디코더 및 어드레스 버퍼 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The address decoder 220 may include one or more of a block decoder, a row decoder, a column decoder, and an address buffer.

리드 앤 라이트 회로(230)는 다수의 페이지 버퍼들(PB1~PBm)을 포함할 수 있다. 리드 앤 라이트 회로(230)는 메모리 셀 어레이(210)의 리드 동작(Read Operation) 시에는 "리드 회로(read circuit)"로 동작하고, 라이트 동작(Write Operation) 시에는 "라이트 회로(write circuit)"로 동작할 수 있다. The read-and-write circuit 230 may include a plurality of page buffers PB1 to PBm. The read and write circuit 230 operates as a "read circuit" during a read operation of the memory cell array 210, and a "write circuit" during a write operation. Can act as ".

전술한 리드 앤 라이트 회로(230)는 페이지 버퍼 회로(Page Buffer Circuit) 또는 데이터 레지스터 회로(Data Register Circuit)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 레지스터 회로는 데이터 처리 기능을 담당하는 데이터 버퍼(Data Buffer)를 포함할 수 있고, 경우에 따라서, 캐싱 기능을 담당하는 캐쉬 버퍼(Cache Buffer)를 추가로 더 포함할 수 있다. The above-described read-and-write circuit 230 may include a page buffer circuit or a data register circuit. For example, the data register circuit may include a data buffer in charge of a data processing function, and in some cases, may further include a cache buffer in charge of a caching function.

다수의 페이지 버퍼들(PB1~PBm)은 비트 라인들(BL1~BLm)을 통해 메모리 셀 어레이(210)에 연결될 수 있다. 다수의 페이지 버퍼들(PB1~PBm)은 리드 동작 및 프로그램 검증 동작 시 메모리 셀들의 문턱전압(Vth)을 센싱하기 위하여 메모리 셀들과 연결된 비트라인들에 센싱 전류를 계속적으로 공급하면서 대응하는 메모리 셀의 프로그램 상태에 따라 흐르는 전류량이 변화되는 것 센싱 노드를 통해 감지하여 센싱 데이터로 래치할 수 있다. 리드 앤 라이트 회로(230)는 제어 로직(240)에서 출력되는 페이지 버퍼 제어 신호들에 응답하여 동작할 수 있다.The plurality of page buffers PB1 to PBm may be connected to the memory cell array 210 through bit lines BL1 to BLm. The plurality of page buffers PB1 to PBm continuously supply sensing current to the bit lines connected to the memory cells in order to sense the threshold voltage Vth of the memory cells during a read operation and a program verify operation. Changes in the amount of current flowing according to the program state can be sensed through a sensing node and latched as sensed data. The read-and-write circuit 230 may operate in response to page buffer control signals output from the control logic 240.

리드 앤 라이트 회로(230)는 리드 동작시 메모리 셀의 데이터를 센싱하여 독출 데이터를 임시 저장한 후 메모리 장치(110)의 입출력 버퍼로 데이터(DATA)를 출력한다. 예시적인 실시 예로서, 리드 앤 라이트 회로(230)는 페이지 버퍼들(또는 페이지 레지스터들) 이외에도 열 선택 회로 등을 포함할 수 있다. During a read operation, the read-and-write circuit 230 senses data of a memory cell to temporarily store read data, and then outputs the data DATA to an input/output buffer of the memory device 110. As an exemplary embodiment, the read-and-write circuit 230 may include a column selection circuit in addition to page buffers (or page registers).

제어 로직(240)은 어드레스 디코더(220), 리드 앤 라이트 회로(230), 및 전압 생성 회로(250) 등과 연결될 수 있다. 제어 로직(240)은 메모리 장치(110)의 입출력 버퍼를 통해 커맨드(CMD) 및 제어 신호(CTRL)를 수신할 수 있다. The control logic 240 may be connected to the address decoder 220, the read and write circuit 230, and the voltage generation circuit 250. The control logic 240 may receive the command CMD and the control signal CTRL through the input/output buffer of the memory device 110.

제어 로직(240)은 제어 신호(CTRL)에 응답하여 메모리 장치(110)의 제반 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한 제어 로직(240)은 다수의 페이지 버퍼들(PB1~PBm)의 센싱 노드 프리차지 전위 레벨을 조절하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. The control logic 240 may be configured to control general operations of the memory device 110 in response to the control signal CTRL. In addition, the control logic 240 may output a control signal for adjusting the sensing node precharge potential level of the plurality of page buffers PB1 to PBm.

제어 로직(240)은 메모리 셀 어레이(210)의 리드 동작을 수행하도록 리드 앤 라이트 회로(230)를 제어할 수 있다.The control logic 240 may control the read and write circuit 230 to perform a read operation of the memory cell array 210.

전압 생성 회로(250)는 제어 로직(240)에서 출력되는 전압 생성 회로 제어 신호에 응답하여 리드 동작 시 리드 전압(Vread) 및 패스 전압(Vpass)을 생성할 수 있다The voltage generation circuit 250 may generate a read voltage Vread and a pass voltage Vpass during a read operation in response to a voltage generation circuit control signal output from the control logic 240.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치(110)의 메모리 블록(BLKi, i=1, 2, ... , z)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating memory blocks BLKi, i=1, 2, ..., z of the memory device 110 according to example embodiments.

도 3을 참조하면, 메모리 장치(110)에 포함된 다수의 메모리 블록(BLK1~BLKz) 중 임의의 제1 메모리 블록(BLKi, i=1, 2, ... , z)은, n개의 페이지(PG1 ~ PGn, n은 2 이상의 자연수)와 m개의 스트링(STR1 ~ STRm, m은 2 이상의 자연수)가 매트릭스 형태로 배치되어 구성될 수 있다. Referring to FIG. 3, among a plurality of memory blocks BLK1 to BLKz included in the memory device 110, a first memory block BLKi, i=1, 2, ..., z is n pages. (PG1 to PGn, n is a natural number of 2 or more) and m strings (STR1 to STRm, m is a natural number of 2 or more) may be arranged in a matrix form.

n개의 페이지(PG1 ~ PGn)는 n개의 워드 라인(WL1 ~ WLn)과 대응되고, m개의 스트링(STR1 ~ STRm)은 m개의 비트 라인(BL1 ~ BLm)과 대응된다. The n pages PG1 to PGn correspond to n word lines WL1 to WLn, and m strings STR1 to STRm correspond to m bit lines BL1 to BLm.

즉, 다수의 메모리 블록(BLK1~BLKz) 중 임의의 제1 메모리 블록(BLKi, i=1, 2, ... , z)에는 n개의 워드 라인(WL1 ~ WLn)과 m개의 비트 라인(BL1 ~ BLm)이 교차하면서 배치될 수 있다. That is, among the plurality of memory blocks BLK1 to BLKz, n word lines WL1 to WLn and m bit lines BL1 are included in any first memory block BLKi, i=1, 2, ..., z. ~ BLm) can be arranged while intersecting.

n개의 워드 라인(WL1 ~ WLn)과 m개의 비트 라인(BL1 ~ BLm)이 서로 교차하여 메모리 셀을 정의할 수 있으며, 각 메모리 셀에는 트랜지스터가 배치될 수 있다. 예를 들어, 각 메모리 셀에 배치된 트랜지스터는 드레인, 소스 및 게이트 등을 포함할 수 있는데, 트랜지스터의 드레인(또는 소스)은 해당 비트 라인과 직접 또는 다른 트랜지스터를 경유하여 연결될 수 있고, 트랜지스터의 소스(또는 드레인)는 소스 라인(그라운드일 수 있음)과 직접 또는 다른 트랜지스터를 경유하여 연결될 수 있으며, 트랜지스터의 게이트는 절연체에 둘러싸인 플로팅 게이트(Floating Gate)와 게이트 전압이 인가되는 컨트롤 게이트(Control Gate)를 포함할 수 있다. The n word lines WL1 to WLn and the m bit lines BL1 to BLm may cross each other to define a memory cell, and a transistor may be disposed in each memory cell. For example, a transistor disposed in each memory cell may include a drain, a source, and a gate, and the drain (or source) of the transistor may be connected directly to the corresponding bit line or via another transistor, and the source of the transistor (Or the drain) may be connected directly to the source line (which may be ground) or via another transistor, and the gate of the transistor is a floating gate surrounded by an insulator and a control gate to which the gate voltage is applied. It may include.

리드(Read) 동작 및 프로그램(Program) 동작(라이트 동작)은 페이지 단위로 수행될 수 있으며, 소거(Erasure) 동작은 메모리 블록 단위로 수행될 수 있다. A read operation and a program operation (write operation) may be performed in units of pages, and an erase operation may be performed in units of memory blocks.

도 3을 참조하면, 다수의 메모리 블록(BLK1~BLKz) 중 임의의 제1 메모리 블록(BLKi, i=1, 2, ... , z)에는, 2개의 최외곽 워드 라인(WL1, WLn) 중 리드 앤 라이트 회로(230)와 더 인접한 제1 최외곽 워드 라인(WL1)의 바깥쪽에는 제1 선택 라인(소스 선택 라인 또는 드레인 선택 라인이라고도 함)이 더 배치될 수 있으며, 다른 제2 최외곽 워드 라인(WLn)의 바깥쪽에는 제2 선택 라인(드레인 선택 라인 또는 소스 선택 라인이라고도 함)이 더 배치될 수 있다. Referring to FIG. 3, in an arbitrary first memory block BLKi, i=1, 2, ..., z among a plurality of memory blocks BLK1 to BLKz, two outermost word lines WL1 and WLn A first selection line (also referred to as a source selection line or a drain selection line) may be further disposed outside the first outermost word line WL1 that is closer to the read-and-write circuit 230. A second selection line (also referred to as a drain selection line or a source selection line) may be further disposed outside the outer word line WLn.

한편, 경우에 따라서, 제1 최외곽 워드 라인(WL1)과 제1 선택 라인 사이에는 하나 이상의 더미 워드 라인이 더 배치될 수 있다. 또한, 제2 최외곽 워드 라인(WLn)과 제2 선택 라인 사이에도 하나 이상의 더미 워드 라인이 더 배치될 수 있다.Meanwhile, in some cases, one or more dummy word lines may be further disposed between the first outermost word line WL1 and the first selection line. In addition, one or more dummy word lines may be further disposed between the second outermost word line WLn and the second selection line.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 데이터 회복 절차를 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a data recovery procedure of the memory system 100 according to embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)은 데이터 리드 과정(S410) 중 리드 페일(Read Fail)이 발생하면, 데이터 회복 절차를 진행할 수 있다. Referring to FIG. 4, the memory system 100 according to embodiments of the present invention may perform a data recovery procedure when a read fail occurs during a data read process S410.

도 4를 참조하면, 리드 페일로 인해 실행되는 데이터 회복 절차는 히스토리 리드 단계(History Read Step, S420), 히스토리 리드 단계(S420)의 결과에 따라 히스토리가 있는 경우 진행되는 리드 재시도 단계(Read Retry Step, S430), 히스토리 리드 단계(S420)의 결과에 따라 히스토리가 없는 경우 진행되는 타깃 리드 바이어스(TRB: Target Read Bias)를 탐색하는 타깃 리드 바이어스 탐색 단계(TRB Search Step, S440) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the data recovery procedure executed due to a read failure is a read retry step that is performed when there is a history according to the results of the history read step (S420) and the history read step (S420). Step, S430), a target read bias search step (TRB Search Step, S440) that searches for a target read bias (TRB) that proceeds when there is no history according to the result of the history read step (S420). I can.

히스토리 리드 단계(S420)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 기존에 탐색된 적이 있는 타깃 리드 바이어스(TRB) 또는 이에 대응되는 정보(예: RRT(Read Retry Table)의 인덱스 등)가 히스토리(History)로서 존재하는지를 확인할 수 있다. In the history read step (S420), the memory controller 120 stores a target read bias (TRB) that has been previously searched or information corresponding thereto (eg, an index of a read retry table (RRT)) as a history. You can check if it exists.

본 명세서에서, 타깃 리드 바이어스(TRB: Target Read Bias)는 리드 동작을 수행하기 위하여, 각 메모리 셀에 배치된 트랜지스터의 컨트롤 게이트와 전기적으로 연결된 워드 라인(WL)에 인가되는 일종의 게이트 전압일 수 있다. 이러한 타깃 리드 바이어스(TRB)는 옵티멀 리드 바이어스(Optimal Read Bias)라고도 한다. 이러한 타깃 리드 바이어스(TRB)는, 일 예로, 하나의 워드 라인(WL)마다 대응될 수도 있고, 하나의 메모리 블록마다 대응될 수도 있다. 즉, 타깃 리드 바이어스(TRB) 또는 그 대응 정보를 포함하는 히스토리(History)는 일종의 정보 또는 데이터로서, 하나의 워드 라인(WL)마다 대응되어 존재하거나, 하나의 메모리 블록마다 대응되어 존재할 수 있다. In the present specification, a target read bias (TRB) may be a type of gate voltage applied to a word line WL electrically connected to a control gate of a transistor disposed in each memory cell in order to perform a read operation. . This target read bias (TRB) is also referred to as an optimal read bias (Optimal Read Bias). The target read bias TRB may correspond to each word line WL, for example, or may correspond to each memory block. That is, a history including the target read bias TRB or corresponding information thereof is a kind of information or data, and may exist corresponding to each word line WL or exist corresponding to each memory block.

리드 재시도 단계(S430)는 히스토리 리드 단계(S420)에서 히스토리가 존재하는 것으로 확인된 경우 실행되는 단계이다. 이러한 히 리드 재시도 단계(S430)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 히스토리 리드 단계(S420)에서 확인된 히스토리에 포함된 타깃 리드 바이어스(TRB)를 이용하여 리드 동작을 다시 시도할 수 있다. The read retry step (S430) is a step executed when it is confirmed that the history exists in the history read step (S420). In the read retry step S430, the memory controller 120 may retry the read operation by using the target read bias TRB included in the history checked in the read history step S420.

타깃 리드 바이어스 탐색 단계(S440)는 히스토리 리드 단계(S420)에서 히스토리가 존재하지 않는 것으로 확인된 경우 실행되는 단계이다. 타깃 리드 바이어스 탐색 단계(S440)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 옵티멀 리드 바이어스에 해당하는 타깃 리드 바이어스(TRB)를 새롭게 탐색하여 탐색된 타깃 리드 바이어스(TRB)를 포함하는 히스토리를 생성한다. 이후, 메모리 컨트롤러(120)는 새롭게 탐색된 타깃 리드 바이어스(TRB)를 이용하여 리드 재시도 단계(S430)를 수행할 수 있다. 여기서, 새롭게 탐색된 타깃 리드 바이어스(TRB)는 해당 워드 라인(WL) 또는 해당 메모리 블록에 대응되는 것이다. The target read bias search step (S440) is a step executed when it is determined that the history does not exist in the history read step (S420). In the target read bias search step S440, the memory controller 120 newly searches for the target read bias TRB corresponding to the optical read bias and generates a history including the searched target read bias TRB. Thereafter, the memory controller 120 may perform a read retry step S430 using the newly discovered target read bias TRB. Here, the newly searched target read bias TRB corresponds to a corresponding word line WL or a corresponding memory block.

전술한 바와 같이, 타깃 리드 바이어스(TRB)는 옵티멀 리드 바이어스(Optimal Read Bias)라고도 한다. 리드 바이어스(리드 전압이라고도 할 수 있음)는, 메모리 장치(110)의 열화에 따라 고정되지 못하고 변할 수 있다. 따라서, 메모리 장치(110)의 열화 상태에 적합한 최적의 리드 바이어스를 타깃 리드 바이어스(TRB)라고 한다. 여기서, 열화(Degradation)은 각 메모리 셀에 배치된 트랜지스터의 고유한 특성치에 해당하며 트랜지스터의 동작(온-오프 동작)을 달라지게 하는 문턱전압(Vth)이 변한다는 의미일 수 있다. 즉, 트랜지스터의 열화 발생 시, 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 작아지거나 커질 수 있다. 한편, 메모리 셀 어레이 전체적으로 볼 때, 메모리 셀 어레이에 배치된 다수의 트랜지스터의 문턱전압들의 분포가 네거티브 방향(문턱전압이 낮아지는 방향) 또는 포지티브 방향(문턱전압이 높아지는 방향)으로 쉬프트 할 수 있고(즉, 문턱전압 분포의 산포 변화), 메모리 셀 어레이에 배치된 다수의 트랜지스터의 문턱전압들의 평균값이 작아지거나 커질 수도 있다. 이러한 문턱전압 분포의 특성 변화(산포 변화(통계적으로 볼 때, 일 예로, 표준편차일 수 있음), 평균값 변화 등)는 각 메모리 셀에서의 트랜지스터의 온-오프 동작 타이밍이 달라지게 되고, 결국에는, 메모리 셀의 동작(리드, 프로그램, 소거 등) 시 원하는 동작이 이루어지는 경우가 발생할 수 있다. As described above, the target read bias TRB is also referred to as an optimal read bias. The read bias (which may also be referred to as a lead voltage) may not be fixed and may change as the memory device 110 deteriorates. Therefore, an optimum read bias suitable for the deteriorated state of the memory device 110 is referred to as a target read bias TRB. Here, degradation corresponds to a characteristic value of a transistor disposed in each memory cell, and may mean that a threshold voltage Vth that changes an operation (on-off operation) of the transistor changes. That is, when the transistor is deteriorated, the threshold voltage Vth of the transistor may decrease or increase. Meanwhile, when viewed as a whole, the distribution of threshold voltages of a plurality of transistors arranged in the memory cell array can be shifted in a negative direction (a direction in which the threshold voltage is lowered) or a positive direction (a direction in which the threshold voltage is increased) ( That is, the distribution change of the threshold voltage distribution) and the average value of the threshold voltages of a plurality of transistors arranged in the memory cell array may be decreased or increased. Changes in the characteristics of the threshold voltage distribution (distribution change (statistically, for example, standard deviation), change in average value, etc.) change the timing of the on-off operation of the transistor in each memory cell. , When the memory cell is operated (lead, program, erase, etc.), a desired operation may be performed.

전술한 바에 따르면, 타깃 리드 바이어스(TRB)은 메모리 장치(110)의 열화 상태를 반영하는 문턱전압 분포들에 따라 최적의 값으로 정해질 필요가 있을 것이다. 따라서, 타깃 리드 바이어스(TRB)을 새롭게 탐색하는데 걸리는 시간 또는 횟수는 메모리 셀이 싱글-레벨 셀(SLC), 멀티-레벨 셀(MLC), 트리플-레벨 셀(TLC), 또는 쿼드-레벨 셀(QLC) 등인지에 따라 달라지는 문턱전압 분포 레벨들의 종류 및 개수에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 싱글-레벨 셀(SLC)은 셀 당 총 2개의 레벨(L0, L1)을 갖고, 멀티-레벨 셀(MLC)은 셀 당 총 4개의 레벨(L0, L1, L2, L3)을 갖고, 트리플-레벨 셀(TLC)은 셀 당 총 8개의 레벨(L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7)을 갖는다. 그리고, 쿼드-레벨 셀(QLC)은 셀 당 총 16개의 레벨을 갖는다. As described above, the target read bias TRB needs to be set to an optimal value according to threshold voltage distributions reflecting the deterioration state of the memory device 110. Therefore, the time or number of times it takes to newly search for the target read bias TRB is determined by the memory cell being a single-level cell (SLC), a multi-level cell (MLC), a triple-level cell (TLC), or a quad-level cell ( It may vary depending on the type and number of threshold voltage distribution levels that vary depending on whether it is QLC) or the like. Here, a single-level cell (SLC) has a total of two levels (L0, L1) per cell, a multi-level cell (MLC) has a total of four levels (L0, L1, L2, L3) per cell, The triple-level cell TLC has a total of 8 levels (L0, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) per cell. In addition, a quad-level cell (QLC) has a total of 16 levels per cell.

일 예로서, 4(=2^2)개의 문턱전압 분포 레벨을 갖는 멀티 -레벨 셀(MLC)의 경우, 최악의 경우, 3번의 탐색 과정을 통해 새로운 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색할 수 있다. 다른 예로서, 8(=2^3)개의 문턱전압 분포 레벨을 갖는 트리플-레벨 셀(TLC)의 경우, 최악의 경우, 7번의 탐색 과정을 통해 새로운 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색할 수 있다. 이에 따라, 데이터 회복 과정에서 타깃 리드 바이어스(TRB)을 탐색하는데 너무 오랜 시간이 걸릴 수 있다.As an example, in the case of a multi-level cell (MLC) having 4 (=2^2) threshold voltage distribution levels, in the worst case, a new target read bias (TRB) may be searched through three search processes. . As another example, in the case of a triple-level cell (TLC) having 8 (=2^3) threshold voltage distribution levels, in the worst case, a new target read bias (TRB) may be searched through 7 search processes. . Accordingly, it may take too long to search for the target read bias TRB in the data recovery process.

이와 같이, 데이터 회복 시, 히스토리가 없는 경우, 새로운 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하는데 많은 시간과 탐색 횟수가 필요하게 되어, 데이터 회복이 느려질 수 있으며, 이에 따라, 메모리 시스템(100)의 성능 저하가 발생할 수 있다. As described above, when data is recovered, when there is no history, a large amount of time and number of searches are required to search for a new target read bias (TRB), and data recovery may be slow, and accordingly, performance of the memory system 100 decreases. Can occur.

이에, 본 발명의 실시예들은 고속 데이터 회복과 이를 위한 선제적 히스토리 생성 기법(Preemptive History Generation Techniques)을 제시한다. 아래에서는, 고속 데이터 회복과 이를 위한 선제적 히스토리 생성 기법(Preemptive History Generation Techniques)을 상세하게 설명한다. Accordingly, embodiments of the present invention propose high-speed data recovery and preemptive history generation techniques for this. In the following, high-speed data recovery and preemptive history generation techniques for this will be described in detail.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 기법을 이용한 메모리 컨트롤러(120)의 동작 방법에 대한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 타이밍을 나타낸 다이어그램이고, 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색을 나타낸 다이어그램이다. 5 is a flowchart illustrating a method of operating the memory controller 120 using a preemptive history generation technique for high-speed data recovery of the memory system 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. A diagram showing the timing of preemptive history generation for high-speed data recovery of the memory system 100 according to the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating a preemptive target read bias search for high-speed data recovery of a memory system according to embodiments of the present invention. This is the diagram shown.

도 5 및 도 6을 참조하면, 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 기법은, 유휴 시간(Idle Time, Ti) 동안, 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하는 단계(S510)와, 탐색된 타깃 리드 바이어스(TRB)를 포함하는 히스토리를 생성하는 단계(S520) 등으로 진행될 수 있다. 5 and 6, the preemptive history generation technique for high-speed data recovery includes a step (S510) of searching for a target read bias (TRB) during an idle time (Ti), and a searched target read. The process may proceed to an operation S520 of generating a history including the bias TRB.

여기서, 유휴 시간(Ti)는 리드 동작, 프로그램 동작, 소거 동작 등의 다른 일반적인 동작을 수행하지 않는 시간으로서, 리드 동작, 프로그램 동작, 소거 동작 등의 다른 일반적인 동작을 수행하는 동작 시간들(To) 사이의 시간 구간일 수 있다.Here, the idle time (Ti) is a time when other general operations such as a read operation, a program operation, and an erase operation are not performed, and operation times (To) for performing other general operations such as a read operation, a program operation, and an erase operation. It may be a time interval between.

이러한 유휴 시간(Ti)는 메모리 컨트롤러(120) 내 플래시 인터페이스 레이어(FIL: Flash Interface Layer)의 유휴 시간(Idle Time)일 수 있다. 여기서, 일 예로, 플래시 인터페이스 레이어(FIL)는 펌웨어 내 기능 레이어들(Function Layers) 중 플래시 변환 레이어(FTL)에서 지시하는 커맨드를 메모리 장치(110)로 전달하는 레이어일 수 있다. This idle time Ti may be an idle time of a flash interface layer (FIL) in the memory controller 120. Here, as an example, the flash interface layer FIL may be a layer that transfers a command indicated by the flash conversion layer FTL among function layers in the firmware to the memory device 110.

메모리 컨트롤러(120)는, 유휴 시간(Ti) 동안, 메모리 장치(110) 내 어떠한 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 제1 워드 라인(WL1 ~ WLn 중 하나)에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하여(S510), 탐색된 타깃 리드 바이어스(TRB)를 포함하는 히스토리를 생성할 수 있다(S520). 여기서, 제1 워드 라인은 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하는 대상이 되는 워드 라인이다. During the idle time Ti, the memory controller 120 includes first word lines WL1 to WLn among a plurality of word lines WL1 to WLn in any first memory block BLK1 to BLKz in the memory device 110. One of the WLn) may be searched for a target read bias TRB (S510), and a history including the searched target read bias TRB may be generated (S520). Here, the first word line is a word line to be searched for the target read bias TRB.

일 예로, 유휴 시간(Ti) 동안 진행되는 타깃 리드 바이어스 탐색 및 히스토리 생성(S510, S520)은 메모리 컨트롤러(120)에 포함된 제어 회로(123)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 제어 회로(123) 내 프로세서(124)가 워킹 메모리(125)에 로딩 된 펌웨어를 실행하여 타깃 리드 바이어스 탐색 및 히스토리 생성(S510, S520)을 수행할 수 있다. For example, target read bias search and history generation (S510 and S520) performed during the idle time Ti may be performed by the control circuit 123 included in the memory controller 120. That is, the processor 124 in the control circuit 123 may execute the firmware loaded in the working memory 125 to search for a target read bias and generate a history (S510, S520).

한편, 히스토리는, 메모리 컨트롤러(120)에 의해 생성되어, 메모리 컨트롤러(120)의 내부 메모리(예: 워킹 메모리(125) 등)에 저장될 수도 있고, 경우에 따라서, 메모리 장치(110)에 저장되거나, 메모리 컨트롤러(120)의 내부 메모리(예: 워킹 메모리(125) 등)와 메모리 장치(110) 모두에 저장될 수도 있다.Meanwhile, the history may be generated by the memory controller 120 and stored in an internal memory (eg, working memory 125) of the memory controller 120, or in some cases, stored in the memory device 110. Alternatively, it may be stored in both the internal memory of the memory controller 120 (for example, the working memory 125) and the memory device 110.

한편, 메모리 컨트롤러(120)는 타깃 리드 바이어스 탐색 및 히스토리 생성을 메모리 블록 단위로 수행할 수도 있고, 워드 라인 단위로 보다 촘촘하게 수행할 수도 있다. Meanwhile, the memory controller 120 may perform target read bias search and history generation in units of memory blocks, or may perform more compactly in units of word lines.

이에 따라, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)내 하나의 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)는, 제1 워드 라인을 포함하는 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 하나의 대표 타깃 리드 바이어스거나, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)내 하나의 제1 워드 라인에 대한 개별 타깃 리드 바이어스일 수 있다. Accordingly, the target read bias TRB for one first word line in the first memory block BLK1 to BLKz is applied to the first memory block BLK1 to BLKz including the first word line. It may be one representative target read bias for the first memory block or an individual target read bias for one first word line in the first memory block BLK1 to BLKz.

다시 말해, 메모리 컨트롤러(120)는, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 탐색 대상이 되는 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 대표 타깃 리드 바이어스로서 탐색할 수 있다. In other words, the memory controller 120 determines the target read bias TRB for the first word line to be searched among the plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory block BLK1 to BLKz. It can be searched as a representative target read bias for one memory block (one of BLK1 to BLKz).

또는, 메모리 컨트롤러(120)는, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 제1 워드 라인에 대한 개별 타깃 리드 바이어스로서 탐색할 수 있다. 즉, 메모리 컨트롤러(120)는, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 각각에 대한 타깃 리드 바이어스를 개별적으로 탐색할 수 있다.Alternatively, the memory controller 120 may apply a target read bias TRB for the first word line among the plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory block BLK1 to BLKz for the first word line. You can search as individual target read bias. That is, the memory controller 120 may individually search for a target read bias for each of the plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory blocks BLK1 to BLKz.

또는, 메모리 컨트롤러(120)는, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 제1 워드 라인을 포함하는 워드 라인 그룹에 대한 대표 타깃 리드 바이어스로서 탐색할 수 있다. 여기서, 하나의 워드 라인 그룹은 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 둘 이상의 워드 라인을 포함할 수 있다. Alternatively, the memory controller 120 includes a target read bias TRB for a first word line among a plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory block BLK1 to BLKz as a first word line. It can be searched as a representative target read bias for a group of word lines to be used. Here, one word line group may include two or more word lines among the plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory blocks BLK1 to BLKz.

전술한 바와 같이, 타깃 리드 바이어스(TRB)은 메모리 장치(110)의 열화 상태를 반영하는 문턱전압(Vth) 분포들에 따라 정해질 수 있다. 이에, 타깃 리드 바이어스(TRB)의 탐색은, 도 7에 도시된 바와 같이, 메모리 장치(110)의 문턱전압 분포들을 고려하여 진행될 수 있다. As described above, the target read bias TRB may be determined according to distributions of threshold voltages Vth reflecting the deterioration state of the memory device 110. Accordingly, the search for the target read bias TRB may be performed in consideration of threshold voltage distributions of the memory device 110 as illustrated in FIG. 7.

도 7을 참조하면, 유휴 시간(Ti) 동안, 타깃 리드 바이어스(TRB)을 탐색하는데 걸리는 시간 또는 횟수는 메모리 셀이 싱글-레벨 셀(SLC), 멀티-레벨 셀(MLC), 트리플-레벨 셀(TLC), 또는 쿼드-레벨 셀(QLC) 등인지에 따라 달라지는 문턱전압 분포 레벨들의 종류 및 개수에 따라 달라질 수 있다. Referring to FIG. 7, the time or number of times it takes to search for a target read bias TRB during an idle time Ti is a single-level cell (SLC), a multi-level cell (MLC), and a triple-level cell. It may vary according to the type and number of threshold voltage distribution levels that vary depending on whether it is (TLC) or a quad-level cell (QLC).

일 예로서, 도 7을 참조하면, 4(=2^2)개의 문턱전압 분포 레벨을 갖는 멀티 -레벨 셀(MLC)의 경우, 3번의 탐색 과정을 통해 새로운 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색할 수 있다. 다른 예로서, 8(=2^3)개의 문턱전압 분포 레벨을 갖는 트리플-레벨 셀(TLC)의 경우, 7번의 탐색 과정을 통해 새로운 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색할 수 있다. As an example, referring to FIG. 7, in the case of a multi-level cell (MLC) having 4 (=2^2) threshold voltage distribution levels, a new target read bias (TRB) may be searched through three search processes. I can. As another example, in the case of a triple-level cell TLC having 8 (=2^3) threshold voltage distribution levels, a new target read bias TRB may be searched through the seventh search process.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 기법을 이용한 메모리 컨트롤러(120)의 동작 방법을 더욱 상세하게 나타낸 흐름도이다. 8 is a detailed flowchart illustrating a method of operating the memory controller 120 using a preemptive history generation technique for high-speed data recovery of the memory system 100 according to embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 데이터 회복을 위한 선제적 히스토리 생성 기법을 이용한 메모리 컨트롤러(120)의 동작 방법은, 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하는 단계(S510) 이전에, 리드 동작 단계(S810), 리드 카운트 값 모니터링 단계(S820), 메모리 상태 판단 단계(S830), 메모리 블록 어드레스 저장 단계(S840), 유휴 시간 판단 단계(S850), 메모리 블록 어드레스 로딩 단계(S860) 및 히스토리 존재 유무 확인 단계(S870) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, a method of operating the memory controller 120 using a preemptive history generation technique for high-speed data recovery of the memory system 100 according to embodiments of the present invention is to search for a target read bias (TRB). Prior to the step (S510), the read operation step (S810), the read count value monitoring step (S820), the memory state determination step (S830), the memory block address storage step (S840), the idle time determination step (S850), the memory It may include a block address loading step (S860) and a history presence check step (S870).

리드 동작 단계(S810)에서 다수의 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz) 중 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 리드 동작이 진행된 경우, 리드 카운트 값 모니터링 단계(S820)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 리드 카운트 값(READ_COUNT)를 증가시키고, 증가된 리드 카운트 값(READ_COUNT)를 모니터링 한다. When the read operation is performed on the first memory block (one of BLK1 to BLKz) among the plurality of memory blocks BLK1 to BLKz in the read operation step S810, in the read count value monitoring step S820, the memory controller 120 Increases the read count value READ_COUNT for the first memory block BLK1 to BLKz, and monitors the increased read count value READ_COUNT.

메모리 상태 판단 단계(S830)에서, 메모리 컨트롤러(120)는, 확인 대상이 되는 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 하나의 페이지(PG1 ~ PGn 중 하나)에 대한 리드 동작에 따른 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 리드 카운트 값(READ_COUNT)이 미리 설정된 임계값(TH) 이상이 되는지를 판단한다. In the memory state determination step S830, the memory controller 120 performs a first read operation for one page (one of PG1 to PGn) in the first memory block BLK1 to BLKz to be checked. It is determined whether the read count value READ_COUNT for the memory blocks BLK1 to BLKz exceeds a preset threshold value TH.

메모리 상태 판단 단계(S830)에서의 판단 결과, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 리드 카운트 값(READ_COUNT)이 미리 설정된 임계값(TH) 미만이면, 메모리 컨트롤러(120)는 리드 동작을 다시 수행할 수 있다. As a result of the determination in the memory state determination step S830, if the read count value READ_COUNT for the first memory block (one of BLK1 to BLKz) is less than the preset threshold TH, the memory controller 120 performs a read operation. Can be performed again.

메모리 상태 판단 단계(S830)에서의 판단 결과, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 리드 카운트 값(READ_COUNT)이 미리 설정된 임계값(TH) 이상이 되면, 메모리 블록 어드레스 저장 단계(S840)가 진행된다. As a result of the determination in the memory state determination step (S830), when the read count value (READ_COUNT) for the first memory block (one of BLK1 to BLKz) exceeds the preset threshold value TH, the memory block address storage step (S840) ) Proceeds.

예를 들어, 미리 설정된 임계값(TH)은 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 에 대응되는 열화 관련 리드 카운트 값보다 작게 설정될 수 있다. For example, the preset threshold TH may be set to be smaller than a read count value related to degradation corresponding to the first memory block BLK1 to BLKz.

이러한 예와 관련하여, 리드 카운트 값(READ_COUNT)이 일정 값(열화 관련 리드 카운트 값)이 되면, 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)은 열화가 발생한 것으로 간주되어, 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 가비지 콜렉션(Garbage Collection) 동작 또는 배드 블록 관리(BBM: Bad Block Management) 동작 등이 진행될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 선제적 히스토리 생성 기법의 진행 진입을 트리거링 시키기 위한 리드 카운트 값(READ_COUNT)에 해당하는 임계값(TH)은 가비지 콜렉션 동작 또는 배드 블록 관리 동작 등을 진행하게 하는 열화 발생 리드 카운트 값보다 작게 설정될 수 있다. In connection with this example, when the read count value READ_COUNT reaches a certain value (deterioration-related read count value), the first memory block (one of BLK1 to BLKz) is considered to have deteriorated, and the corresponding first memory block A garbage collection operation or a bad block management (BBM) operation for (one of BLK1 to BLKz) may be performed. In consideration of this, the threshold value (TH) corresponding to the read count value (READ_COUNT) to trigger the advance entry of the preemptive history generation technique is the deterioration lead count that causes the garbage collection operation or the bad block management operation to proceed. It can be set smaller than the value.

선제적 히스토리 생성 기법의 진행 진입을 트리거링 시키기 위한 조건이 만족되면, 메모리 블록 어드레스 저장 단계(S840)가 진행되고, 이러한 메모리 블록 어드레스 저장 단계(S840)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 메모리 블록 어드레스를 저장한다. If the condition for triggering the advance entry of the preemptive history generation technique is satisfied, the memory block address storage step (S840) proceeds, and in this memory block address storage step (S840), the memory controller 120 performs a first memory block. It stores the memory block address for (one of BLK1 ~ BLKz).

이러한 메모리 블록 어드레스 저장 단계(S840) 이후, 유휴 시간 판단 단계(S850)가 진행된다. 유휴 시간 판단 단계(S850)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 유휴 시간(Ti)이 되는지를 판단한다. After the memory block address storing step (S840), the idle time determination step (S850) proceeds. In the idle time determination step S850, the memory controller 120 determines whether the idle time Ti is reached.

유휴 시간 판단 단계(S850)에서 유휴 시간(Ti)이 된 것으로 판단되면, 메모리 블록 어드레스 로딩 단계(S860) 및 히스토리 존재 유무 확인 단계(S870)가 진행된다. When it is determined that the idle time Ti is reached in the idle time determination step S850, the memory block address loading step S860 and the history existence check step S870 are performed.

메모리 블록 어드레스 로딩 단계(S860)에서, 메모리 컨트롤러(120)는, 메모리 컨트롤러(120)는 유휴 시간(Ti)이 되면, 메모리 블록 어드레스 저장 단계(S840)에서 저장해둔 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나)에 대한 메모리 블록 어드레스를 로딩시킨다. In the memory block address loading step (S860), the memory controller 120, when the memory controller 120 reaches the idle time Ti, the first memory blocks BLK1 to BLKz stored in the memory block address storage step S840. The memory block address for one of) is loaded.

이후, 히스토리 존재 유무 확인 단계(S870)에서, 메모리 컨트롤러(120)는 히스토리가 존재하는지를 판단한다. Thereafter, in the step S870 of checking whether the history exists, the memory controller 120 determines whether the history exists.

히스토리 존재 유무 확인 단계(S870)의 수행 결과, 히스토리가 존재하면 메모리 컨트롤러(120)는 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하는 단계(S510)와 히스토리 생성 단계(S520)를 생략한다. If the history exists as a result of performing the history existence check step S870, the memory controller 120 skips the step S510 of searching for the target read bias TRB and the step S520 of generating the history.

히스토리 존재 유무 확인 단계(S870)의 수행 결과, 히스토리가 미 존재하면, 메모리 컨트롤러(120)는 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하는 단계(S510)와 히스토리 생성 단계(S520)를 실행한다. As a result of performing the history presence/absence check step S870, if the history does not exist, the memory controller 120 performs a step S510 of searching for a target read bias TRB and a step S520 of generating a history.

전술한 바와 같이, 메모리 컨트롤러(120)는, 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하여 선제적으로 히스토리를 생성하는 선제적 히스토리 생성 동작이 항상 진행되는 것이 아니라, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 하나의 페이지에 대한 리드 동작에 따른 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 에 대한 리드 카운트 값(READ_COUNT)이 미리 설정된 임계값(TH) 이상인 경우, 유휴 시간(Ti) 동안, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 하나) 내 제1 워드 라인(WL1 ~ WLn 중 하나)에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 탐색하여 히스토리를 생성하기 때문에, 불필요한 타깃 리드 바이어스 탐색 및 불필요한 히스토리 존재 유무 확인 절차 등을 방지해줄 수 있다. 이에 따라, 메모리 컨트롤러(120) 및 이를 포함하는 메모리 시스템(100) 등의 불필요한 성능 저하를 방지해줄 수 있다. As described above, the memory controller 120 does not always perform a preemptive history generation operation of proactively generating a history by searching for a target read bias TRB, but one of the first memory blocks BLK1 to BLKz. ) When the read count value (READ_COUNT) for the first memory block (one of BLK1 to BLKz) according to the read operation for one page within is equal to or greater than the preset threshold value TH, during the idle time Ti, the first Since the history is generated by searching for the target read bias (TRB) for the first word line (one of WL1 to WLn) in the memory block (one of BLK1 to BLKz), the procedure to search for unnecessary target read bias and check the existence of unnecessary history It can prevent the back. Accordingly, unnecessary performance degradation of the memory controller 120 and the memory system 100 including the same can be prevented.

또한, 전술한 바와 같이, 메모리 컨트롤러(120)는, 리드 페일에 따라 데이터 회복 절차가 진행되기 전에, 일반적 동작 시간들(To) 사이의 유휴 시간(Ti) 동안, 데이터 회복 절차에서 필요한 히스토리를 선제적으로 미리 생성해두기 때문에, 리드 페일이 발생하더라도 고속의 데이터 회복을 가능하게 해줄 수 있다. In addition, as described above, the memory controller 120 preempts the history required in the data recovery procedure during the idle time (Ti) between the general operation times (To) before the data recovery procedure proceeds according to a read failure. Since it is created in advance as a target, it can enable high-speed data recovery even if a lead failure occurs.

도 8의 흐름도에서의 단계들의 순서는 예시일 뿐, 변경될 수 있으며, 경우에 따라서, 둘 이상의 단계가 하나로 통합되거나, 하나 이상의 단계가 생략되거나 다른 단계로 대체될 수 있다. The order of steps in the flowchart of FIG. 8 is merely an example and may be changed, and in some cases, two or more steps may be integrated into one, one or more steps may be omitted or replaced with other steps.

도 9은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색 대상의 예시도이고, 도 10는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색 대상의 다른 예시도이다. 9 is an exemplary diagram of a preemptive target read bias search target for high-speed recovery of the memory system 100 according to embodiments of the present invention, and FIG. 10 is a diagram of a memory system 100 according to embodiments of the present invention. It is another exemplary diagram of a preemptive target read bias search target for high-speed recovery.

도 9 및 도 10를 참조하면, 유휴 시간(Ti) 동안 탐색될 타깃 리드 바이어스(TRB)는, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)에 대한 대표 타깃 리드 바이어스일 수 있다. 즉, 타깃 리드 바이어스(TRB)는, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 모든 워드 라인들(WL1 ~ WLn) 모두를 대표하는 하나의 대표 타깃 리드 바이어스일 수 있다. 9 and 10, the target read bias TRB to be searched during the idle time Ti may be a representative target read bias for the first memory blocks BLK1 to BLKz. That is, the target read bias TRB may be one representative target read bias representing all of the word lines WL1 to WLn in the first memory block BLK1 to BLKz.

즉, 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)에 포함된 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn)의 일부만이 유휴 시간(Ti) 동안 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색할 대상이 될 수 있다. That is, only a part of the plurality of word lines WL1 to WLn included in the corresponding first memory block BLK1 to BLKz is a target to preemptively search for the target read bias TRB during the idle time Ti. Can be.

한편, 2개의 최외곽 워드 라인(WL1, WLn)은 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 신뢰성 관점에서 가장 취약한 워드 라인일 수 있다. Meanwhile, the two outermost word lines WL1 and WLn may be the weakest word lines in terms of reliability among the plurality of word lines WL1 to WLn.

이러한 점으로 고려하여, 유휴 시간(Ti) 동안 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색할 대상이 되는 하나 이상의 제1 워드 라인은, 일 예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 2개의 최외곽 워드 라인(WL1, WLn) 중 하나 이상에 해당할 수 있다. Considering this, the one or more first word lines that are to be preemptively searched for the target read bias TRB during the idle time Ti are, for example, as shown in FIG. 9, the first memory block It may correspond to one or more of the two outermost word lines WL1 and WLn among the plurality of word lines WL1 to WLn in (any one of BLK1 to BLKz).

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 다수의 메모리 블록(BLK1~BLKz) 중 임의의 제1 메모리 블록(BLKi, i=1, 2, ... , z)에는, 2개의 최외곽 워드 라인(WL1, WLn) 중 리드 앤 라이트 회로(230)와 더 인접한 제1 최외곽 워드 라인(WL1)의 바깥쪽에는 하나 이상의 제1 더미 워드 라인(DMY_WL1)이 더 배치될 수 있으며, 2개의 최외곽 워드 라인(WL1, WLn) 중 제1 최외곽 워드 라인(WL1)의 반대편에 위치한 제2 최외곽 워드 라인(WLn)의 바깥쪽에는 하나 이상의 제2 더미 워드 라인(DMY_WL2)이 더 배치될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 10, in any first memory block BLKi, i = 1, 2, ..., z among a plurality of memory blocks BLK1 to BLKz, two outermost word lines ( One or more first dummy word lines DMY_WL1 may be further disposed outside the first outermost word line WL1 adjacent to the read-and-write circuit 230 among WL1 and WLn, and two outermost words One or more second dummy word lines DMY_WL2 may be further disposed outside of the second outermost word line WLn located on the opposite side of the first outermost word line WL1 among the lines WL1 and WLn.

이러한 구조를 갖는 경우, 하나 이상의 더미 워드 라인(DMY_WL1, DMY_WL2)과 인접한 하나 이상의 워드 라인(WL1, WLn)이 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 신뢰성이 가장 취약한 워드 라인일 수 있다. In the case of having such a structure, one or more word lines WL1 and WLn adjacent to one or more dummy word lines DMY_WL1 and DMY_WL2 may be a word line having the least reliability among the plurality of word lines WL1 to WLn.

따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 유휴 시간(Ti) 동안 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색할 대상이 되는 제1 워드 라인은, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 하나 이상의 더미 워드 라인(DMY_WL1, DMY_WL2)과 인접한 하나 이상의 워드 라인(WL1, WLn)에 해당할 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 10, the first word line, which is a target for preemptively searching for the target read bias TRB during the idle time Ti, is within the first memory block BLK1 to BLKz. It may correspond to one or more word lines WL1 and WLn adjacent to one or more dummy word lines DMY_WL1 and DMY_WL2 among the plurality of word lines WL1 to WLn.

한편, 제1 워드 라인은, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중에서 신뢰성 측면에서 가장 취약한 워드 라인인데, 최외곽 워드 라인(WL1, WLn)이 신뢰성 측면에서 가장 취약한 워드 라인일 수 있고, 또는 더미 워드 라인(DMY_WL1, DMY_WL2)과 인접한 워드 라인(WL1, WLn)이 신뢰성 측면에서 가장 취약한 워드 라인일 수도 있지만, 이와 다른 하나 또는 둘 이상의 워드 라인(WL2 ~ WLn-1 중 하나 또는 둘 이상)이 가장 취약한 워드 라인일수도 있다. 여기서, 신뢰성 측면에서 가장 취약하다는 것은, 리드 동작이 정상적으로 이루어지지 못하여 리드 페일(Read Fail)을 유발할 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 다시 말해, 제1 워드 라인은, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 임의의 워드 라인일 수 있으며, 리드 동작 시 리드 페일(Read fail)의 유발 가능성이 있다고 판단된 워드 라인에 해당할 수 있다.On the other hand, the first word line is the weakest word line in terms of reliability among a plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory block BLK1 to BLKz, and the outermost word lines WL1 and WLn are In terms of reliability, the word line may be the weakest, or the word lines WL1 and WLn adjacent to the dummy word lines DMY_WL1 and DMY_WL2 may be the weakest word line in terms of reliability, but one or two or more word lines ( One or more of WL2 to WLn-1) may be the weakest word line. Here, the most vulnerable in terms of reliability may mean that a read operation may not be performed normally, leading to a read failure. In other words, the first word line may be an arbitrary word line among a plurality of word lines WL1 to WLn in the first memory block BLK1 to BLKz, and read fail occurs during a read operation. It may correspond to a word line judged to have a possibility of triggering.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(100)의 고속 회복을 위한 선제적 타깃 리드 바이어스 탐색 대상의 또 다른 예시도이다. 11 is another exemplary diagram of a preemptive target read bias search target for high-speed recovery of the memory system 100 according to example embodiments.

도 11을 참조하면, 도 9 및 도 10을 참조하여 전술한 바와 같이, 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)에 포함된 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn)의 일부만이 유휴 시간(Ti) 동안 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색할 대상이 되는 것이 아니라, 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)에 포함된 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 각각이 유휴 시간(Ti) 동안 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색할 대상이 될 수 있다. Referring to FIG. 11, as described above with reference to FIGS. 9 and 10, only a part of a plurality of word lines WL1 to WLn included in a corresponding first memory block BLK1 to BLKz is an idle time ( During Ti), each of the plurality of word lines WL1 to WLn included in the corresponding first memory block (any one of BLK1 to BLKz) is not a target to preemptively search for the target read bias TRB. During (Ti), the target read bias TRB may be preemptively searched for.

따라서, 도 11을 참조하면, 메모리 컨트롤러(120)는, 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 해당 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)의 전체를 대표하는 대표 타깃 리드 바이어스가 아니라, 해당 제1 워드 라인에 대한 개별 타깃 리드 바이어스로서 탐색할 수 있다. Accordingly, referring to FIG. 11, the memory controller 120 includes a target read bias TRB for a first word line among a plurality of word lines WL1 to WLn in the corresponding first memory block BLK1 to BLKz. ) May be searched as an individual target read bias for the corresponding first word line, not as a representative target read bias representing the entire first memory block BLK1 to BLKz.

즉, 유휴 시간(Ti) 동안 탐색되는 타깃 리드 바이어스(TRB)는, 제1 워드 라인에 대한 개별 타깃 리드 바이어스일 수 있다. That is, the target read bias TRB searched during the idle time Ti may be an individual target read bias for the first word line.

도 12은 본 발명의 실시예들에 따른 선제적 히스토리 생성 기법이 적용된 경우, 메모리 시스템(100)의 데이터 회복 절차를 나타낸 흐름도이다. 12 is a flowchart illustrating a data recovery procedure of the memory system 100 when the preemptive history generation technique according to embodiments of the present invention is applied.

도 12를 참조하면, 이상에서 설명한 선제적 히스토리 생성 기법에 따르면, 메모리 컨트롤러(120)는 유휴 시간(Ti) 동안 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색하여 히스토리를 선제적으로 미리 생성해둠으로써, 노말 리드 동작을 수행(S410)한 결과, 리드 페일이 발생하면, 히스토리 리드 단계(S420)를 수행하는 과정에서, 리드 페일 이전에 선제적으로 생성해둔 히스토리를 리드하여, 리드 재시도를 신속하게 수행할 수 있다(S430). 따라서, 고속 데이터 회복이 가능해질 수 있다. Referring to FIG. 12, according to the preemptive history generation technique described above, the memory controller 120 preemptively generates a history by proactively searching for a target read bias TRB during an idle time Ti. As a result of performing the normal read operation (S410), when a lead failure occurs, in the process of performing the history read step (S420), the history preemptively generated prior to the lead failure is read, and the read retry is quickly performed. It can be performed (S430). Thus, high-speed data recovery may be possible.

즉, 선제적 히스토리 생성 기법에 따르면, 도 4에서의 히스토리가 존재하지 않는 경우가 발생하지 않거나 최소화 됨으로써, 데이터 회복 과정에서의 타깃 리드 바이어스 탐색 단계(S440)가 없어지거나 최소화됨으로써, 고속 데이터 회복이 가능해질 수 있다. That is, according to the preemptive history generation technique, the case where the history in FIG. 4 does not exist or is minimized, the target read bias search step (S440) in the data recovery process is eliminated or minimized. It could be possible.

가령, 도 12를 참조하면, 도 8의 히스토리를 생성하는 단계(S520) 이후, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 하나의 페이지에 대한 리드 페일 시, 데이터 회복 절차가 진행되면, 히스토리 생성 단계(S520)에서 미리 선제적으로 생성해둔 히스토리를 참조하여 타깃 리드 바이어스(TRB)를 이용하여 리드 동작을 재 시도할 수 있다. For example, referring to FIG. 12, after the step of generating the history of FIG. 8 (S520), when a read-fail for one page in the first memory block BLK1 to BLKz, the data recovery procedure proceeds, The read operation may be retried using the target read bias TRB by referring to the history preemptively generated in the history generation step S520.

즉, 메모리 컨트롤러(120) 내 제어 회로(123)은, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)에 대한 히스토리 또는 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나)에 포함된 제1 워드 라인에 대한 히스토리가 생성된 이후, 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 하나의 페이지에 대한 리드 페일 시, 미리 생성해준 히스토리를 참조해서 해당 타깃 리드 바이어스(TRB)에 기초하여 리드 동작을 재 시도할 수 있다. That is, the control circuit 123 in the memory controller 120 includes a history of the first memory block BLK1 to BLKz or a first word line included in the first memory block BLK1 to BLKz. After the history of the first memory block (either BLK1 to BLKz) fails to read, a read operation is performed based on the target read bias TRB by referring to the previously generated history. You can try again.

도 13는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 컨트롤러(120)의 개략적인 기능 블록도(Function Block Diagram)이다. 13 is a schematic functional block diagram of a memory controller 120 according to embodiments of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 컨트롤러(120)는, 유휴 시간(Ti)동안, 메모리 장치(110)의 제1 메모리 블록(BLK1 ~ BLKz 중 어느 하나) 내 다수의 워드 라인(WL1 ~ WLn) 중 제1 워드 라인(WL1 ~ WLn 중 어느 하나)에 대한 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색하는 타깃 리드 바이어스 탐색 모듈(1310)과, 선제적으로 탐색된 타깃 리드 바이어스(TRB)를 포함하는 히스토리를 생성하는 히스토리 관리 모듈(1320) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 13, a memory controller 120 according to embodiments of the present invention includes a plurality of words in a first memory block BLK1 to BLKz of the memory device 110 during an idle time Ti. A target read bias search module 1310 that preemptively searches for a target read bias TRB for a first word line (one of WL1 to WLn) among lines WL1 to WLn, and a target read that is preemptively searched. A history management module 1320 that generates a history including the bias TRB may be included.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 컨트롤러(120)는, 선제적 히스토리 기법을 실행하기 위한 조건을 확인하기 위하여, 리드 카운트 값(READ_COUNT)를 모니터링하고 임계값(TH)과 비교하는 리드 카운트 관리 모듈(1330)과, 메모리 블록 어드레스의 저장 및 로딩 등을 관리하는 메모리 어드레스 관리 모듈(1340) 등을 더 포함할 수 있다. In addition, the memory controller 120 according to embodiments of the present invention monitors the read count value READ_COUNT and compares the read count value with the threshold value TH in order to check a condition for executing the preemptive history technique. A management module 1330 and a memory address management module 1340 for managing storage and loading of memory block addresses, and the like may be further included.

도 14은 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨팅 시스템(1400)을 개략적으로 나타낸 블록도다. 14 is a block diagram schematically illustrating a computing system 1400 according to embodiments of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨팅 시스템(1400)은 시스템 버스(1460)에 전기적으로 연결된 메모리 시스템(100), 중앙처리장치(CPU, 1410), 램(RAM, 1420), UI/UX (User Interface/User Experience) 모듈(1430), 하나 이상의 통신 방식의 통신 모듈(1440), 파워 관리 모듈(1450) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 14, a computing system 1400 according to embodiments of the present invention includes a memory system 100 electrically connected to a system bus 1460, a central processing unit (CPU, 1410), and a RAM (RAM) 1420. , A UI/UX (User Interface/User Experience) module 1430, a communication module 1440 of one or more communication methods, a power management module 1450, and the like.

본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨팅 시스템(1400)은 PC(Personal Computer)이거나, 스마트 폰, 태블릿 등의 모바일 단말, 또는 각종 전자 기기 등을 포함할 수 있다. The computing system 1400 according to the embodiments of the present invention may be a personal computer (PC), a mobile terminal such as a smart phone or a tablet, or various electronic devices.

본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨팅 시스템(1400)은, 동작 전압을 공급하기 위한 배터리를 더 포함할 수 있으며, 응용 칩셋(Application Chipset), 그래픽 관련 모듈, 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 디램 등을 더 포함할 수도 있다. 이외에도, 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. The computing system 1400 according to the embodiments of the present invention may further include a battery for supplying an operating voltage, and an application chipset, a graphic related module, and a camera image processor (CIS) , DRAM, etc. may be further included. In addition, it is self-evident to those who have acquired common knowledge in this field.

한편, 이상에서 설명한 메모리 시스템(100)은, 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive)와 같이 자기 디스크에 데이터를 저장하는 장치뿐 아니라, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive), UFS(Universal Flash Storage) 장치, eMMC(embedded MMC) 장치 등과 같이 비휘발성 메모리에 데이터를 저장하는 장치 등을 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리는 ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 이뿐만 아니라, 메모리 시스템(100)은 다양한 형태의 저장 장치로 구현되어, 다양한 전자 기기 내에 탑재될 수 있다. Meanwhile, the memory system 100 described above is a device that stores data on a magnetic disk, such as a hard disk drive (HDD), as well as a solid state drive (SSD), a universal flash (UFS). Storage) devices, eMMC (embedded MMC) devices, and the like may include devices that store data in nonvolatile memory. Non-volatile memory includes Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Electrically Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable and Programmable ROM (EEPROM), Flash memory, Phase-change RAM (PRAM), Magnetic RAM (MRAM), It may include a resistive RAM (RRAM), a ferroelectric RAM (FRAM), or the like. In addition, the memory system 100 may be implemented in various types of storage devices and mounted in various electronic devices.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 데이터의 리드 페일 발생 시, 고속의 데이터 회복을 가능하게 해주는 메모리 시스템(100), 메모리 컨트롤러(120) 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다. The embodiments of the present invention described above may provide a memory system 100, a memory controller 120, and a method of operating the memory system 100, which enable high-speed data recovery when data read-fail occurs.

또한, 본 발명의 실시예들은 데이터의 리드 재 시도를 위한 최적의 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색하여 히스토리로서 마련해두어, 데이터의 리드 페일 발생 시, 신속하고 효과적인 데이터 회복을 가능하게 해주는 메모리 시스템(100), 메모리 컨트롤러(120) 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention preemptively search for the optimum target read bias (TRB) for retrying data read and prepare it as a history, enabling rapid and effective data recovery in the event of data read failure. A memory system 100, a memory controller 120, and an operating method thereof may be provided.

또한, 본 발명의 실시예들은 메모리 장치의 열화 상태를 고려하여 데이터의 리드 동작 시 이용되는 최적의 타깃 리드 바이어스(TRB)를 선제적으로 탐색하는 메모리 시스템(100), 메모리 컨트롤러(120) 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention include the memory system 100, the memory controller 120, and the memory system 100 that preemptively search for an optimum target read bias (TRB) used in a data read operation in consideration of a deterioration state of a memory device. It can provide a method of operation.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The description above and the accompanying drawings are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, combinations of configurations without departing from the essential characteristics of the present invention Various modifications and variations, such as separation, substitution, and alteration, will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 메모리 시스템
110: 메모리 장치
120: 메모리 컨트롤러
210: 메모리 셀 어레이
220: 어드레스 디코더
230: 리드 앤 라이트 회로
240: 컨트롤 로직
250: 전압 생성 회로
100: memory system
110: memory device
120: memory controller
210: memory cell array
220: address decoder
230: lead and write circuit
240: control logic
250: voltage generating circuit

Claims (20)

다수의 메모리 블록을 포함하는 메모리 장치; 및
상기 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하고,
상기 메모리 컨트롤러는, 유휴 시간(Idle Time) 동안, 상기 메모리 장치의 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(Target Read Bias)를 탐색하여, 상기 타깃 리드 바이어스를 포함하는 히스토리(History)를 생성하는 메모리 시스템.
A memory device including a plurality of memory blocks; And
A memory controller for controlling the memory device,
During an idle time, the memory controller searches for a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in a first memory block of the memory device, and determines the target read bias. A memory system that creates a containing history.
제1항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 최외곽 워드 라인에 해당하는 메모리 시스템.
The method of claim 1,
The first word line corresponds to an outermost word line among a plurality of word lines in the first memory block.
제1항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 더미 워드 라인과 인접한 워드 라인에 해당하는 메모리 시스템.
The method of claim 1,
The first word line corresponds to a word line adjacent to a dummy word line among a plurality of word lines in the first memory block.
제1항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은, 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 임의의 워드 라인이거나, 리드 동작 시 리드 페일(Read fail)의 유발 가능성이 있다고 판단된 워드 라인에 해당하는 메모리 시스템.
The method of claim 1,
The first word line is an arbitrary word line among a plurality of word lines in the first memory block, or corresponds to a word line determined to have a possibility of causing a read fail during a read operation.
제1항에 있어서,
상기 메모리 컨트롤러는,
상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 상기 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스를 상기 제1 메모리 블록에 대한 대표 타깃 리드 바이어스로서 탐색하는 메모리 시스템.

The method of claim 1,
The memory controller,
A memory system for searching for a target read bias for the first word line among a plurality of word lines in the first memory block as a representative target read bias for the first memory block.

제1항에 있어서,
상기 메모리 컨트롤러는,
상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 상기 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스를 상기 제1 워드 라인을 포함하는 워드 라인 그룹에 대한 대표 타깃 리드 바이어스로서 탐색하는 메모리 시스템.
The method of claim 1,
The memory controller,
A memory system for searching for a target read bias for the first word line among a plurality of word lines in the first memory block as a representative target read bias for a group of word lines including the first word line.
제1항에 있어서,
상기 메모리 컨트롤러는,
상기 제1 메모리 블록 내 하나의 페이지에 대한 리드 동작에 따른 상기 제1 메모리 블록에 대한 리드 카운트 값이 미리 설정된 임계 값 이상인 경우,
상기 유휴 시간 동안, 상기 제1 메모리 블록 내 상기 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스를 탐색하는 메모리 시스템.
The method of claim 1,
The memory controller,
When a read count value for the first memory block according to a read operation for one page in the first memory block is equal to or greater than a preset threshold value,
During the idle time, a memory system for searching for a target read bias for the first word line in the first memory block.
제7항에 있어서,
상기 임계 값은 상기 제1 메모리 블록에 대응되는 열화 관련 리드 카운트 값보다 작게 설정되는 메모리 시스템.
The method of claim 7,
The threshold value is set to be smaller than a read count value related to degradation corresponding to the first memory block.
제1항에 있어서,
상기 메모리 컨트롤러는,
상기 히스토리가 생성된 이후, 상기 제1 메모리 블록 내 하나의 페이지에 대한 리드 페일 시, 상기 히스토리를 참조해서 상기 타깃 리드 바이어스에 기초하여 리드 동작을 재 시도하는 메모리 시스템.
The method of claim 1,
The memory controller,
After the history is generated, when a read failure of one page in the first memory block is performed, a read operation is retried based on the target read bias by referring to the history.
호스트와 통신하기 위한 호스트 인터페이스;
메모리 장치와 통신하기 위한 메모리 인터페이스; 및
상기 메모리 장치의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는,
유휴 시간(Idle Time) 동안, 상기 메모리 장치의 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(Target Read Bias)를 탐색하고,
상기 타깃 리드 바이어스를 포함하는 히스토리를 생성하는 메모리 컨트롤러.
A host interface for communicating with a host;
A memory interface for communicating with the memory device; And
A control circuit for controlling the operation of the memory device,
The control circuit,
During an idle time, a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in a first memory block of the memory device is searched, and
A memory controller that generates a history including the target read bias.
제10항에 있어서,
상기 히스토리는 메모리 블록 단위로 생성되는 메모리 컨트롤러.

The method of claim 10,
The history is generated in units of memory blocks.

제10항에 있어서,
상기 히스토리는 워드 라인 그룹 단위로 생성되는 메모리 컨트롤러.
The method of claim 10,
The history is generated in units of word line groups.
제10항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 최외곽 워드 라인인 메모리 컨트롤러.
The method of claim 10,
The first word line is an outermost word line among a plurality of word lines in the first memory block.
제10항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 더미 워드 라인과 인접한 워드 라인인 메모리 컨트롤러.
The method of claim 10,
The first word line is a word line adjacent to a dummy word line among a plurality of word lines in the first memory block.
제10항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 임의의 워드 라인에 해당하는 메모리 컨트롤러.
The method of claim 10,
The first word line corresponds to an arbitrary word line among a plurality of word lines in the first memory block.
메모리 컨트롤러의 동작 방법에 있어서,
유휴 시간(Idle Time) 동안, 메모리 장치의 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 제1 워드 라인에 대한 타깃 리드 바이어스(Target Read Bias)를 탐색하는 단계; 및
상기 타깃 리드 바이어스를 포함하는 히스토리를 생성하는 단계를 포함하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법.
In the method of operating the memory controller,
Searching for a target read bias for a first word line among a plurality of word lines in a first memory block of a memory device during an idle time; And
And generating a history including the target read bias.
제16항에 있어서,
상기 타깃 리드 바이어스를 탐색하는 단계 이전에,
상기 제1 메모리 블록 내 하나의 페이지에 대한 리드 동작에 따른 상기 제1 메모리 블록에 대한 리드 카운트 값이 미리 설정된 임계 값 이상이 되는지를 판단하는 단계;
상기 리드 카운트 값이 상기 임계 값 이상이 되면, 상기 제1 메모리 블록에 대한 메모리 블록 어드레스를 저장하는 단계;
상기 유휴 시간이 되는지를 판단하는 단계;
상기 유휴 시간이 되면, 상기 제1 메모리 블록에 대한 메모리 블록 어드레스를 로딩하는 단계; 및
상기 히스토리가 존재하는지를 판단하는 단계를 더 포함하고,
상기 히스토리가 존재하면 상기 타깃 리드 바이어스를 탐색하는 단계를 생략하고, 상기 히스토리가 미 존재하면 상기 타깃 리드 바이어스를 탐색하는 단계를 실행하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법.
The method of claim 16,
Prior to the step of searching for the target read bias,
Determining whether a read count value for the first memory block according to a read operation for one page in the first memory block exceeds a preset threshold value;
Storing a memory block address for the first memory block when the read count value exceeds the threshold value;
Determining whether the idle time is reached;
Loading a memory block address for the first memory block when the idle time is reached; And
Further comprising the step of determining whether the history exists,
If the history exists, the step of searching for the target read bias is omitted, and if the history does not exist, the step of searching for the target read bias is performed.
제16항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 최외곽 워드 라인에 해당하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법.
The method of claim 16,
The first word line corresponds to an outermost word line among a plurality of word lines in the first memory block.
제16항에 있어서,
상기 제1 워드 라인은 상기 제1 메모리 블록 내 다수의 워드 라인 중 더미 워드 라인과 인접한 워드 라인에 해당하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법.
The method of claim 16,
The first word line corresponds to a word line adjacent to a dummy word line among a plurality of word lines in the first memory block.
제16항에 있어서,
상기 히스토리를 생성하는 단계 이후,
상기 제1 메모리 블록 내 하나의 페이지에 대한 리드 페일 시, 상기 히스토리를 참조하여 상기 타깃 리드 바이어스를 이용하여 리드 동작을 재 시도하는 단계를 더 포함하는 메모리 컨트롤러의 동작 방법.
The method of claim 16,
After the step of generating the history,
And retrying a read operation using the target read bias by referring to the history when a single page in the first memory block fails to read.
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